WO2021140244A1 - Energy-absorbing shell and also building fitted out therewith - Google Patents

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WO2021140244A1
WO2021140244A1 PCT/EP2021/050376 EP2021050376W WO2021140244A1 WO 2021140244 A1 WO2021140244 A1 WO 2021140244A1 EP 2021050376 W EP2021050376 W EP 2021050376W WO 2021140244 A1 WO2021140244 A1 WO 2021140244A1
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Manfred Hampel
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Definitions

  • the invention relates to the energy-related equipment of buildings and de ren mode of operation.
  • heat elements i.e. heat collectors, which are usually also mounted on roof surfaces and the heat transfer medium carried therein is heated by irradiation with sunlight
  • the roof shape still preferred in Germany today is that of a saddle roof - the most common roof shape worldwide - with such elements usually only making sense on one of the two sides of the saddle roof can be equipped.
  • both photovoltaic elements and heating elements are generally applied on the roof surfaces to the roof skin providing the tightness and stability, which is therefore also required.
  • the basic idea of the present invention is that the thermal element and the photovoltaic element are not next to one another, for example on the outer skin of the building's outer shell of the building, but to integrate them against each other, preferably by the photovoltaic element forming the outer layer of the energy shell, while and on the back of which a heat element is connected to it in contact and the heat generated by the heated photovoltaic element decreases and transported away.
  • such heat elements are already known as a layer in a floor structure as underfloor heating or under a room ceiling as a heating / cooling ceiling, in that these known elements on the one hand include holding elements in or between which the mostly meandering pipe or hose line, through which the warming or cooling heat transfer ger medium should be kept circulating.
  • the holding elements are designed to be thermally insulating as well as possible, i.e. not thermally conductive, so that the heat transfer line heats the other surrounding components, such as the screed, and less the support elements, which are more likely to absorb the heat the component to which they are attached, for example the raw concrete ceiling, would dissipate.
  • these Hal teimplantation are usually only available at larger intervals along the heat transfer line.
  • the heat transfer between the heat exchanger medium in the heat exchanger line and the component on which the Halteele element for the heat exchanger line is located should be optimized, for example, heat from a hot photovoltaic element via this thermally conductive element To transfer the retaining element into the heat exchanger medium,
  • the holding element should have as large a surface as possible, via which it can give off heat to the environment or absorb heat from the environment by means of convection or radiation. If this holding element is attached to a poorly thermally conductive surface, such as a wooden panel, there is no significant heat transfer to the wooden panel, but if the surface is good thermally conductive, an insulating layer must be placed in between.
  • the holding elements for the varnishträ ger lines are not only arranged at intervals along the course of the heat transfer line, but over the majority of this heat transfer line, namely preferably wherever the heat transfer line is runs. Therefore, the holding element is preferably designed as a holding profile, which has a holding area with a C-shaped, i.e. undercut, recess in terms of its cross section in the middle, into which the heat carrier line - be it a flexible tube or a hose - is pressed can, in that the holding flanks of the holding area are elastic.
  • a contact leg protrudes from this holding area on both sides, the rear sides of the two contact legs pointing away from the opening of the C-shaped recess preferably being aligned with one another, so that it is placed on a substrate with this contact side and fastened, for example screwed or glued can be.
  • the holding profile is therefore preferably a bent sheet metal profile or an extruded profile, preferably made of metal.
  • retaining profiles In order not to have to handle the retaining profiles individually, several retaining profiles of the same length running parallel and spaced from one another are combined to form a retaining panel, in which the individual retaining profiles are connected to one another via cross struts and the retaining profiles within a retaining panel are preferably the same distance apart.
  • a heating element To equip a surface with a heating element, only those retaining panels with aligned C-shaped recesses have to be placed against one another in the longitudinal direction and arranged in the transverse direction at the desired distance from one another.
  • the respective outer holding profiles of a holding panel are arranged at such an edge distance from the outer edge of the holding panel that when the holding profiles are placed side by side in contact, their outer holding profiles adjacent to one another have the same free spacing from one another occupy like the retaining profiles within a retaining panel, which greatly simplifies assembly.
  • the heat exchanger line can be laid - as is known from laying underfloor heating - in this case laid in a meandering shape, in this case by pressing into the C-shaped recesses in the holding areas the retaining profiles, and a semicircular bend from the end of one to the end of an adjacent C-shaped recess outside the Haltepa neele.
  • Such a heating element consisting of retaining profiles, in particular in the form of a retaining panel, and the heat transfer line received therein, which is in contact with the retaining profile and where the heat transfer line preferably also consists of a thermally highly conductive material, can be used for heating or cooling of a room can be arranged on the raw ceiling or on the raw floor of a room.
  • heat elements can also be attached to the back of plate-shaped photovoltaic elements with good thermal conductivity, for example the contact surface of the holding profiles or holding panels can be glued flat to the back of the photovoltaic elements by means of a thermally conductive adhesive.
  • this energy shell can be set and adjusted via the distance between the individual photovoltaic surfaces, usually the individual silicon cells, a large number of which are arranged on a photovoltaic element.
  • the photovoltaic layer is preferably accommodated between two transparent glass plates which are glued to one another.
  • the retaining profiles and in particular retaining panels are preferably designed and dimensioned in such a way that the energy shell generated with them is not only inherently stable, but also environmentally-related even with only linear support, the spacing of which is at least 80 cm, better at least 1 m Withstands loads, for example, with a horizontal arrangement, withstands a surface load beyond its own weight of up to 300 kg / m 2 .
  • the energy shell then represents the envelope element for the building in the roof area, i.e. as a roof element, without further measures.
  • the envelope element comprises, in addition to the energy shell, a wall panel which thermally insulates the surrounding space and on the outside of which the energy shell is attached at a distance. If the gap is open at the top and bottom, the warm shell element creates a strong chimney effect, so that rotors and generators coupled to it can generate additional electricity at the top end of the gap, while at the same time cooling the air in the gap and thus passing it on of heat on the wall panel make it even more difficult.
  • a building on site on the construction site can be assembled from this large-scale shell element with little assembly effort in a very short time, so that the majority of the assembly work beforehand and therefore in a clean and weather-protected environment such as a factory hall and with the corresponding auxiliary devices cost-effective, partially automated.
  • the photovoltaic element When viewed from the outside, the photovoltaic element preferably has a lighter color than black, preferably brown, sand-colored or even white, which is closer to the common color of an exterior wall of a building than black.
  • the energy shell Since the energy shell is partially translucent, it must be considered whether the outside of the wall panel should absorb or reflect the sunlight that passes through it, which must be decided, for example, depending on the installation location and the average temperatures there. Depending on this, a rather light or a rather dark color is chosen for the outside of the wall panel.
  • the wall panel which is usually made up of several layers, is selected in such a way that either the thermal insulation effect or the acoustic insulation effect of the wall panel is in the foreground, or another physical parameter.
  • the wall plate In order to achieve a heat storage effect, has a storage plate inside, between the outer layers, and preferably at a distance from these, made of a good heat-storing material with a heat storage capacity of at least 2000 J / (kgK)
  • the thickness of this storage disk can be selected depending on the desired storage capacity, the heat release of the storage disk preferably taking place so much delayed in time to the end of the heating process that the heat absorbed by the storage disk towards the end of the day essentially only begins at the beginning of the Night, i.e. after at least 5 hours, better 7 hours, is released again.
  • At least one of the outer layers, in particular the outermost layer, the outermost layers, can - instead of or preferably in addition to the solid wood-based panel - be a magnesium oxide panel, which is more than 80% by weight, better than 90% by weight. consists of magnesium oxide, and which is almost incombustible, as its melting point is only 2800 ° C.
  • Such a Magnesi umoxid plate is a very effective fire protection, especially when building the wall panel and other parts of the building with a high proportion of wood or proportion of other combustible materials.
  • stabilizing components for example fibers or a fabric or a grid, for example made of glass fibers, are integrated in the magnesium oxide plates.
  • the wall panel preferably also has a stabilizing panel made of a wood-based material, for example, in the middle area of its thickness, which further increases the stability of the entire wall panel.
  • the wall panel is preferably constructed symmetrically in terms of its cross section.
  • the wall panels are preferably not fastened directly against one another, but rather a wall panel is usually mounted between two upright supports and for this purpose is positively connected to such an upright support on the side edges viewed in the top view and is pushed in from above so that the peripheral walls are built up piece by piece.
  • the outside of the wall elements can be provided with a protective coating, which is intended to keep the effects of the weather on the wall panel as low as possible.
  • the exterior paint is preferably diffusion-open, but waterproof, and preferably self-repairing, in that conclusions due to thermal stresses either do not arise - since the paint has a very high elasticity - or automatically close again tightly.
  • the exterior paint preferably consists of an aqueous plastic dispersion, in particular an acrylic dispersion, in which a high proportion, preferably over 50% by volume and up to 90% by volume, of microscopic hollow spheres made of ceramic or glass are contained with diameters of Area preferably below 1/5 mm, preferably below 1/10 mm.
  • aqueous plastic dispersion in particular an acrylic dispersion, in which a high proportion, preferably over 50% by volume and up to 90% by volume, of microscopic hollow spheres made of ceramic or glass are contained with diameters of Area preferably below 1/5 mm, preferably below 1/10 mm.
  • one of the previously described heating elements is arranged in the individual rooms of the building on the ceiling and / or on the floor in order to cool and / or heat the corresponding room by means of hot or cold heat transfer medium flowing through.
  • the heating element is preferably attached to the raw ceiling or the raw floor in a thermally insulated manner, for example with a thermal insulating strip in between. If the bare floor or the bare ceiling itself consists of a thermally well insulating material such as wood, this can be dispensed with.
  • the roof of the building is preferably designed as a hipped roof that is hipped on at least one side - which can have a gable on one end face of the roof, preferably the north side, so that in a rectangular building - all four sides of the roof have a sloping roof.
  • the photovoltaic elements are not only available in the form of rectangular elements, but also in the form of triangular elements, an edge length of one of the triangles preferably corresponding to an edge length of one of the squares.
  • the apex angle of these triangles which are usually symmetrical in the center, correlates with the pitch of the hip roof.
  • the storage tank is preferably designed as a layered storage tank.
  • One of these water storage tanks is a hot water storage tank, which functions as a thermal storage tank and is therefore thermally insulated from the environment.
  • a further water reservoir namely a cold water reservoir, is preferably present, the water contained in the cold water reservoir being colder than the water contained in the hot water reservoir.
  • the cold water storage tank can also be thermally insulated from the environment, but if it is completely or partially underground - especially in moderate climatic zones - it cannot be thermally insulated from the underground, so that cooler soil can cool the water contained in the cold water storage tank.
  • the building preferably also includes a process water tank, in which, for example, rainwater is collected and which is therefore connected to the roof gutters.
  • a process water tank in which, for example, rainwater is collected and which is therefore connected to the roof gutters.
  • the at least one, preferably several, water storage tanks are preferably used to stabilize the building:
  • water reservoir or reservoirs are on the ground or are preferably fully or partially embedded in the ground, they serve to stabilize the building in that the building is firmly connected to these very heavy water reservoirs - especially after being filled with water act like ground anchors.
  • a part of the water storage can also be arranged in raised parts of the building in order to exert a load on the load-bearing walls, usually the outer walls, of the building and to keep them on the ground due to gravity, even if, for example, strong wind forces Apply pressure to the roof of the building from bottom to top.
  • the domestic water storage tank is preferably arranged in raised parts of the building, preferably as a parapet of the Dachge shot in a space-saving manner, that is to say in the case of a permanently mounted roof as the knee of the roof.
  • the roof - which is offered as an option - can be raised and lowered in relation to the rest of the building - in particular between a position almost or completely resting on the surrounding parapet and a position raised from it by preferably at least half a meter, preferably at least one meter -
  • the circumferential parapet no longer serves as a knee stick to carry the weight of the roof, but rather the height-extending supports, by means of which the roof can be raised and lowered in a controlled manner.
  • the building can also include a drinking water storage tank that is refilled either from purified, in particular filtered, rainwater from the gutters and / or by means of a condensation system that separates water from the ambient air by condensation.
  • a drinking water storage tank that is refilled either from purified, in particular filtered, rainwater from the gutters and / or by means of a condensation system that separates water from the ambient air by condensation.
  • the condensation can be brought about by lowering the temperature of the air, which also reduces the air's ability to absorb water.
  • a conventional air conditioning system with a compressor and evaporator can be used for this, whereby the condensation water generated can be collected and the cool air generated can also be used for room temperature control.
  • condensation water can be generated - in particular by means of an inclined built-in stretch film that covers the underside of the energy elements at a distance - if the climatic conditions in the vicinity of the building allow this and / or the under tension film or the cool retaining profiles cool the air accordingly. Also one - especially one operated with self-produced surplus electricity
  • the heat pump can be used to cool the ambient air and condense the water it contains.
  • the building preferably contains a building-internal electrical network, that is to say on-board network, which is preferably operated by means of direct current on a low-voltage basis, that is to say with an operating voltage between 10 volts and 50 volts.
  • a building-internal electrical network that is to say on-board network, which is preferably operated by means of direct current on a low-voltage basis, that is to say with an operating voltage between 10 volts and 50 volts.
  • the electrical consumers with high power requirements such as stove, oven, washing machine, dishwasher are operated at a higher voltage and preferably with alternating current, which is either generated from the photovoltaic Elements generated direct current is generated by means of rectifiers or obtained from the public alternating current network who can.
  • alternating current which is either generated from the photovoltaic Elements generated direct current is generated by means of rectifiers or obtained from the public alternating current network who can.
  • beds, in particular boxes in the form of enlarged balcony flowers can be arranged, in which vegetables and herbs can be grown.
  • the roof preferably has a roof overhang over the external dimensions of the building and thus also the parapet, these parapet beds must be actively supplied with water, which controls easily and automatically ge, especially with a service water tank integrated in the parapet is possible.
  • the photovoltaic elements are available in different degrees of transparency, whereby the efficiency of power generation per area usually decreases somewhat with increasing transparency. Nevertheless, in this way, sufficient light can get into the attic without having to carry out complex structural measures for the incidence of light, such as roof-surface windows or the like, which always cause leakage problems.
  • windows are provided to allow light to enter the floors below the top floor.
  • roller blinds there are preferably two different roller blinds, one of which is opaque but permeable to light, while the other is completely opaque and thus serves to darken the interior of the building.
  • roller blind Preferably one of them, preferably the completely opaque roller blind, is the outer roller blind, and the other is preferably the inner roller blind.
  • the at least one roller blind preferably has a rest position in which the roller blind is wound onto a winding roll or is connected together in a reservoir.
  • the rest position i.e. the winding roll or the reservoir, is located on the lower edge of the surface to be darkened and can be moved upwards from there with its free end edge.
  • the visual effect of a floor-to-ceiling or wall-to-ceiling window can be optically converted into a parapet.
  • the size of the freely unobstructed window remaining in between and its height can vary depending on the situation inside of the building can be freely adjusted.
  • the energy requirement of the building can also be kept low by keeping the interior volume of the building to be tempered, and thus in particular the floor area of the building, low.
  • Such smart furniture can also fulfill different functions depending on its location and positioning, for example as a desk on the one hand, sideboard in the living area or dining table on the other.
  • Such smart furniture can, for example, also be adjustable between an activated and deactivated position simply by changing its position and without changing its base area itself, in which it is accessible from several sides in the activated position than in the deactivated position and only through this are easy to use.
  • An example of this is a kitchen, which has to be accessible from several sides in the manner of a cooking island, but in the deactivated position can be pushed close to a wall of the building, especially in a corner of the room can and thereby the im activated state, required traffic areas are available for other purposes.
  • the kitchen can also be covered by closing a horizontally or vertically closable movable room divider, such as a horizontal slat roller blind.
  • the bathroom is preferably also housed in a corner of a room, whereby it can be designed round or rounded towards the room for optical reasons like the kitchen.
  • the bathroom cannot be rotated, nor is the wet cell, which takes up part of the area, and certainly not the bathroom area in front of the wet cell. Since the bathroom and / or the wet room are closed at the top so as not to distribute the steam in the building, the wall surfaces in the bathroom and / or the wet room are equipped with heating elements behind them, which keep the air at a higher temperature than in the rest of the room of the building.
  • the existing object is achieved in that, in a building with the energy-related equipment described, the electricity generated by the photovoltaic elements is first used as is known to operate all electrical loads in the building, if necessary below Intermediate storage in the battery and the thermal energy collected by the heat elements is used to operate the room heating and the supply of hot water consumers, possibly with intermediate storage in the thermal memory.
  • the special feature according to the invention is that on the one hand both electrical energy and thermal energy are generated or collected on the same surface of the outer shell of the building, in particular by the heating of the photovoltaic elements by means of heat when generating electrical current -Elements is removed and stored as thermal energy, thereby also cooling the photovoltaic elements.
  • the heat transfer lines present in the energy shell, in particular the individual energy elements, on the back of the photovoltaic elements can be used for different purposes:
  • the heat pump usually a liquid-air heat pump, is electrically operated by means of the current generated by the photovoltaic elements, and this conversion is preferably carried out when the photovoltaic elements generate a lot of electricity, i.e. preferably during the day.
  • the generated electricity can be used directly to generate heat transfer medium, which is cooler than the ambient air and which cools the rooms of the building by flowing through the heat transfer lines on the floor or under the ceiling of the building.
  • the heat pump can also have a connection to the groundwater or heat collection lines laid in the ground, through which the heat transfer medium flows, and for heating the building - especially in colder areas - using the electricity generated by the photovoltaic elements extract heat from the heat transfer medium, which is kept at approx. 10 ° C by the subsoil / groundwater, and thus heat the heat transfer medium of a preferably other circuit, for example heat transfer medium which is routed through the heat transfer lines in the rooms of the building, to heat them.
  • a heat pump operated by means of the electricity generated by the photovoltaic elements cools the heat transfer medium and uses it
  • electricity is generated by means of a wind rotor driven by moving air and coupled to a generator, which is arranged on the roof to drive using outside air and / or which is arranged above the distance between the energy shell and the outer wall is driven by air that rises in it and is heated by the energy shell.
  • Figure 1c a section along the line C - C through a ceiling of the building according to Figure 1,
  • Figure 3c a plan view of interconnected panels with a 1st construction form of a heat transfer line
  • Figure 3d a plan view of interconnected panels with a 2nd construction form of a heat transfer line
  • the shape of the individual photovoltaic elements 40 must correspond very precisely to the desired shape, since in the roof 100a according to the invention, as shown in section in FIG. 1a, the energy shell 50 simultaneously represents the weatherproof roof skin, i.e. there are no roof tiles or the like under the photovoltaic elements 40 are located.
  • the heating elements 30 consist of retaining profiles 1 made of a material with good thermal conductivity such as aluminum or sheet steel - as shown enlarged in FIG. 1c - the profile cross-section of which has a folded area 2 or several parallel spaced apart areas 2 at the front or in cross-section with in this first design the fold profile 1 per fold area 2 the two fold legs 2a, b and a recess 4 between them, in which a heat transfer line 31, usually a hose or a tube 31 with a round cross-section, can be held.
  • profiles 1 made of a material with good thermal conductivity such as aluminum or sheet steel - as shown enlarged in FIG. 1c - the profile cross-section of which has a folded area 2 or several parallel spaced apart areas 2 at the front or in cross-section with in this first design the fold profile 1 per fold area 2 the two fold legs 2a, b and a recess 4 between them, in which a heat transfer line 31, usually a hose or a tube 31 with a round cross-section, can be held.
  • retaining profiles 1 - mostly running parallel and at a distance from one another - are combined and mounted to form larger retaining panels 20 by means of transverse struts (not shown) so that these retaining panels 20 as a whole can be attached to the back of photovoltaic elements 40.
  • the wall panel 70 itself consists of several layers running along its main plane, this layer structure preferably being symmetrical:
  • a core layer 71 which primarily provides the stability of the wall panel 70 and can, for example, consist of a wood material, either in the form of a laminated wood panel or a USB panel, in which wood fibers with a relatively high proportion of glue are held together.
  • the second function of the core plate 71 is that of heat storage and thus delayed heat release compared to heat absorption.
  • the time offset between heat absorption and heat emission by the core plate 71 can thus be defined.
  • the amount of heat storage can be determined by choosing the material of the core plate.
  • the outermost layer consists of an outer plate 72a, which is preferably made of a fire-retardant material, preferably magnesium oxide. There is an insulating layer in between.
  • the stability and / or the sound insulation and / or the heat storage can be arranged - be it as a plate or in another form.
  • Figure 1c shows a vertical section through the structure of a floor.
  • the same plate with the same plate structure is preferably used as the ceiling plate 105 and also as the wall plate 106.
  • a heating element 30 is again mounted on the underside of the ceiling plate 105 - again spaced by spacing elements such as spacer bars 101 - consisting of a plurality of retaining profiles 1, in their recesses 4 with heat transfer medium flowing through hoses or pipes 31 are mounted, preferably again from one to the next retaining profile 1 by meandering laying of the pipes 31 as shown in Figure 3c, so that each room of the building is occupied by a preferably single snake in the form of such a pipe 31 on the ceiling.
  • the Rohrleitun conditions 31 By passing warm heat transfer medium through the Rohrleitun conditions 31, the rooms in the building are heated and cooled by passing cold heat transfer medium through.
  • the holding areas 2 are in terms of their profile shape as circumferentially ge closed, in this case holding tubes 2 * with circular cross-section originallybil det and thus tight in the circumferential direction, and set in the direction V of the profile, i.e. in the profile direction, over the length of the Holding profile 1 already represents the heat transfer line 31.
  • a sleeve extension that can be placed in the inner circumference of the holding tube 2 *
  • a sleeve extension would also be conceivable that can be attached to the outer circumference of the holding tube 2 *, but the problem here is that the outer circumference of the holding tube 2 * is not accessible over the entire circumference, since it is connected to the retaining legs 3a, b of the retaining profile 1, usually integrally connected, at one point on the circumference.
  • the pipe bends 33 consist of a material that is as poorly thermally conductive as possible, i.e. thermally insulated as well as possible, because on this path outside the retaining profile 1, the heat transfer medium should generally exchange as little heat as possible with the environment .
  • the pipe bends 33 can be dimensionally stable, but should preferably be elastic enough that an inaccurate distance between the two neighboring holding pipes 2 *, by bending the pipe bend 33 or bending together can be compensated, for example at the transition from one to next holding profile 1 - as shown in Figure 3d in the middle at the left end 1a of the holding profiles 1 - may be the case.
  • FIG. 3a also shows a different, second design of the holding profile 1 in that, on the one hand, a holding profile 1 not only has one holding area 2, but two holding areas 2 spaced apart from one another having.
  • the other peculiarity - both peculiarities can exist independently of one another - is that the contact legs 3a, 3b striving from the holding areas 2 pass through the area between the holding areas 2 and form a contact plate for the photovoltaic element 40, and this contact plate seen transversely to the profile direction 1 *, is formed at its ends on both sides so that it can be connected to the contact plate of an adjacent Hal teprofils 1 to form a liquid-tight roof surface.
  • One edge preferably the upper edge in the installed state, is designed in such a way that it can be overlapped on the outside by the lower edge of the next holding profile 1 arranged above it, so that on the outer surface of the contact plate, i.e. the one facing away from the holding areas 2 Page, incident rainwater, for example, is diverted downwards from one retaining profile to the next, which provides a tight roof skin, especially if the transitions between the retaining profiles 1 are additionally sealed by sealing profiles made of rubber or by gluing.
  • each retaining profile 1 has an S-shaped crank when viewed in cross section towards the side of the retaining areas 2, the offset of which is so large that the lower end of the contact plate above it can be inserted.
  • the size of the panels 20 can be matched to the size of the photovoltaic elements 40, so that both of them are already installed on the roof or the outer wall can be glued together at the factory, this simplifies the assembly, but restricts the flexibility with regard to the size of the photovoltaic elements 40 used.
  • FIG. 3b shows a third design of retaining profiles 1.
  • FIG. 3b differs from that of FIG. 3a in that a channel is formed in the contact plate 3 between two fold areas 2 of a retaining profile 1, on the front side of the contact plate 3 opposite the fold areas 2 essentially constant wall thickness, the contact plate 3 has corre sponding offset.
  • the fold areas 2 are preferably arranged in the corner areas at the transition between tween the channel 5 and the rest of the contact plate 3 and both contacts.
  • fold areas 2 are again designed as circumferentially closed retaining tubes 2 * is irrelevant for the presence of the channel 5; they could also be circumferentially open fold areas with fold legs 2a, b according to FIG. 1a.
  • a channel 5 open towards the front this can be closed on the front and form a circumferentially closed box part of the profile, as shown on the lower complete retaining profile 1 of FIG. 3b.
  • the front of the holding plate 3 is then preferably flat.
  • the cabinet shelf 181 has a table top 181a, which can be articulated around a horizontal axis on the body of the cabinet shelf 181 at table height and can be folded down for use as a table top and supported by an integrated support, while it is not in use the table top 181a this is folded up against the shelf body into the vertical position and thereby transforms the upper part of the shelf into a closed cabinet.
  • the folding bed-sofa 182 is in the unneeded state, the base plate of the bed including the mattress is folded up into the vertical position, as shown in FIG the folding bed extends and in the obe ren area a shelf board can be pivotably attached to it.
  • the base plate of the bed When the bed is folded down to the horizontal for use - for which the bed is pivoted about a horizontal axis in relation to a receiving body in the lower area - the base plate of the bed extends over the sofa 182a and the pivotable part located above in the folded-up state - regardless of whether it is used as a shelf or not - due to gravity, it swivels away from the base plate and serves as a support for the bed.
  • the wet room 161 has a rear wall 161a, which runs along a wall of the room, and on which the sanitary parts are mounted that require fresh water and waste water, so here next to each other a sink 164 and a toilet 163, the latter in the corner area between this rear wall 161a and the other wall at an angle thereto, which rests against the other wall of the building, is positioned.
  • this can be pushed next to the fixed anteroom wall 162a between this and the wet room 161 and, in the closed state, along a rail on the ceiling, for example, is pulled out to the side wall, and viewed from above between this and the free end the fixed vestibule wall 162a forms a quarter-circle arc, for example.
  • a sink 154b and, on the other hand, a hob 154a are embedded in the worktop 154.
  • drawers 155 In between there are drawers 155 along the circumference, preferably several one above the other in the form of a drawer cabinet, these being radially extendable, and corresponding quarter-circle shelves in the quarter circles between the individual mostly rectangular modules.
  • the lower part stands on a base plate, which contains analogue guides, which is firmly mounted on the floor of the room and opposite which the roundabout
  • the extractor hood 159 and the part of the upper part 151b in which it is installed are firmly connected to the lower part 151a, and likewise the part of the center pillar 151c extending therebetween.
  • ring-shaped shelves 156 can be arranged on several floors, in which cooking ingredients and dishes can be accommodated, and which are preferably each individually rotatable part-roundel opposite the one around the axis of rotation 151 ', in particular around the central column 151c can be rotated around without the lower part 151a of the rondel rotating at the same time.

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Abstract

The invention relates to the fitting out of a building (100) in an energy-efficient manner and also to the energy-efficient operation of this building (100) by not just all the surfaces of a hipped roof (100a), but also the exterior wall surfaces, being covered by an energy-absorbing shell (50), by this energy-absorbing shell (50) consisting, on the one hand, of photovoltaic elements (40) located one behind the other and, on the other hand, of thermal elements (30), and therefore by a very high level of energy generation being achieved, on the one hand per unit of surface area and on the other hand over the building (100) as a whole, this very high level of energy generation - in particular if there is a sufficiently large thermal store (120) and/or electrical store (110) - making the building (100) not just self-sufficient in terms of energy, but even a supplier of energy, not just for an electric vehicle (200) that can be operated by it, but also for feeding into the public power grid. The thermal elements here are used not just as part of the energy-absorbing shell (50), but also separately as a heating/cooling ceiling or heating/cooling floor in the rooms of the building (100), through which a hot or cold heat-carrier medium flows.

Description

Energie-Schale sowie hiermit ausgestattetes Gebäude Energy shell and building equipped with it
I. Anwendungsgebiet I. Field of application
Die Erfindung betrifft die energietechnische Ausstattung von Gebäuden und de ren Betriebsweise. The invention relates to the energy-related equipment of buildings and de ren mode of operation.
II. Technischer Hintergrund II. Technical background
Es besteht grundsätzlich das Bedürfnis, den Energiebedarf eines Gebäudes zu minimieren oder gar auf null zu bringen, im Idealfall mittels des Gebäudes sogar einen Energie-Überschuss zu erzielen. Basically, there is a need to minimize the energy requirement of a building or even to bring it to zero, ideally even to achieve an energy surplus by means of the building.
Prinzipiell kann mithilfe eines Gebäudes auf mehrere Arten Energie erzeugt wer den: In principle, energy can be generated in several ways with the help of a building:
- zum einen durch Photovoltaik-Elemente, die bisher meist auf Dachflächen von Gebäuden angeordnet sind, und mit denen elektrischer Strom erzeugt wird, - on the one hand, through photovoltaic elements, which until now have mostly been arranged on the roof surfaces of buildings and with which electrical power is generated,
- mittels Wärme-Elementen, also Wärmesammlern, die meist ebenfalls auf Dachflächen montiert werden und durch Einstrahlung des Sonnenlichts das darin geführte Wärmeträger-Medium aufgeheizt wird - by means of heat elements, i.e. heat collectors, which are usually also mounted on roof surfaces and the heat transfer medium carried therein is heated by irradiation with sunlight
- durch Wärmepumpen, die einem Wärmeträgermedium, zum Beispiel dem Grundwasser, Wärme entziehen, wobei die Wärmepumpen elektrisch betrie ben werden können oder durch Verbrennen einer Primärenergieform wie etwa Öl oder Gas - by heat pumps that extract heat from a heat transfer medium, for example groundwater, whereby the heat pumps can be operated electrically or by burning a primary energy form such as oil or gas
- Windräder, die meist ebenfalls auf dem Dach eines Gebäudes montiert wer den, und die meist ebenfalls elektrischen Strom erzeugen. Um die Energieausbeute zu erhöhen, werden inzwischen nicht nur die Dachflä chen, sondern auch Wandflächen oder Balkonbrüstung mit Photovoltaik-Elemen- ten und/oder Wärme-Elementen ausgestattet. - Wind turbines, which are usually also mounted on the roof of a building and which usually also generate electricity. In order to increase the energy yield, not only the roof surfaces, but also wall surfaces or balcony parapets are now being equipped with photovoltaic elements and / or heating elements.
Da gerade Wärme zum Speichern über längere Zeit verlustbehaftet ist und - bei den üblichen benutzten Speichern, die Wasser als Speichermedium benutzen - große Volumina benötigen, ist das Speichern von Wärme über das Sommerhalb jahr und Abgeben zum Beheizen des Gebäudes und für warmes Brauchwasser über das Winterhalbjahr große Speichervolumina notwendig, die nicht innerhalb des Gebäudes, sondern sinnvollerweise nur im Untergrund untergebracht wer den können. Since heat for storage is subject to losses over a long period of time and - with the commonly used storage tanks that use water as a storage medium - requires large volumes, the storage of heat over the summer half-year and release for heating the building and for hot domestic water over the winter half-year Large storage volumes are necessary, which cannot be accommodated inside the building, but rather only in the subsurface.
Hinsichtlich der Anordnung von Photovoltaik-Elementen oder Wärme-Elementen auf Dachflächen ist zu beachten, dass die heute noch in Deutschland bevorzugte Dachform diejenige eines Satteldaches - der weltweit häufigsten Dachform - ist, wobei meist nur eine der zwei Seiten des Satteldaches sinnvoll mit solchen Ele menten bestückt werden kann. With regard to the arrangement of photovoltaic elements or heating elements on roof surfaces, it should be noted that the roof shape still preferred in Germany today is that of a saddle roof - the most common roof shape worldwide - with such elements usually only making sense on one of the two sides of the saddle roof can be equipped.
Des Weiteren wurden in der Vergangenheit Photovoltaik-Elemente und Wärme- Elemente meist - sofern beide vorhanden waren - nebeneinander auf den glei chen Dachflächen oder auch Fassadenflächen des Gebäudes angeordnet, wobei wegen des hohen Montageaufwandes und Undichtigkeits-Risikos Wärmeele mente an Gebäuden prinzipiell derzeit immer weniger vorgesehen werden. Furthermore, in the past, photovoltaic elements and heating elements were mostly - if both were present - arranged next to each other on the same roof surfaces or facade surfaces of the building, whereby, due to the high installation effort and the risk of leaks, heating elements in buildings are currently less and less in principle are provided.
Dabei werden auf den Dachflächen sowohl Photovoltaik-Elemente als auch Wärme-Elemente in aller Regel auf der die Dichtigkeit und Stabilität zur Verfü gung stellenden Dachhaut aufgebracht, die also zusätzlich benötigt wird. In this case, both photovoltaic elements and heating elements are generally applied on the roof surfaces to the roof skin providing the tightness and stability, which is therefore also required.
Des Weiteren ist bei baustellenseitig erzeugten Gebäuden der Montageaufwand für die energietechnische Ausstattung sehr hoch. III. Darstellung der Erfindung a) Technische Aufgabe Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, die benötigten Bauteile, insbe sondere Wärmeelemente, sowie ein damit ausgestattetes Gebäude zur Verfü gung zu stellen, mit dem eine Eigenversorgung des Gebäudes mit Energie mög lich ist und sogar ein Energie-Überschuss erzielt werden kann. Hierfür wird auch ein entsprechendes Verfahren zum energietechnischen Betrieb eines Gebäudes benötigt. b) Lösung der Aufgabe Furthermore, in the case of buildings produced by the construction site, the installation effort for the energy-related equipment is very high. III. Presentation of the invention a) Technical problem It is therefore the object of the invention to provide the required components, in particular special heating elements, and a building equipped with it, with which the building can be supplied with energy, including energy -A surplus can be achieved. A corresponding method for the energy-related operation of a building is also required for this. b) Solution of the task
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 4, 6, 9, 13,18 und 33 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. This object is achieved by the features of claims 1, 4, 6, 9, 13, 18 and 33. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.
Hinsichtlich der Vorrichtung, also der Wärme-Elemente sowie deren Bauteilen und einer daraus herzustellenden Energie-Schale für das Gebäude besteht der grundsätzliche Gedanke der vorliegenden Erfindung darin, Wärme-Element und Photovoltaik-Element nicht nebeneinander zum Beispiel auf der Außenhaut des Gebäudes der äußeren Hülle des Gebäudes anzuordnen, sondern diese gegen seitig zu integrieren, indem vorzugsweise das Photovoltaikelement die äußere Schicht der Energie-Schale bildet, während und an deren Rückseite ein Wärme- Element kontaktierend damit verbunden ist und die von dem erwärmten Photo voltaik-Element erzeugte Wärme abnimmt und abtransportiert. With regard to the device, i.e. the thermal elements and their components and an energy shell to be produced therefrom for the building, the basic idea of the present invention is that the thermal element and the photovoltaic element are not next to one another, for example on the outer skin of the building's outer shell of the building, but to integrate them against each other, preferably by the photovoltaic element forming the outer layer of the energy shell, while and on the back of which a heat element is connected to it in contact and the heat generated by the heated photovoltaic element decreases and transported away.
Grundsätzlich sind solche Wärme-Elemente als Schicht in einem Fußbodenauf bau als Fußbodenheizung oder unter einer Raumdecke als Heiz-/Kühldecke be- reits bekannt, indem auch diese bekannten Elemente einerseits Halteelemente umfassen, in oder zwischen denen die meist mäanderförmig ausgebildete Rohr leitung oder Schlauchleitung, durch die das wärmende oder kühlende Wärmeträ- ger-Medium zirkulieren soll, gehalten werden. Allerdings sind bei diesen bekann ten Lösungen die Halteelemente möglichst gut thermisch isolierend, also nicht thermisch leitend, ausgebildet, damit die Wärmeträger-Leitung die übrigen um gebenden Bauteile, beispielsweise den Estrich, erwärmt und weniger die Träger- Elemente, die ja die Wärme eher in das Bauteil, an dem sie befestigt sind, bei spielsweise die Rohbeton-Decke, abführen würden. Zusätzlich sind diese Hal teelemente meist nur in größeren Abständen entlang der Wärmeträger-Leitung vorhanden. Basically, such heat elements are already known as a layer in a floor structure as underfloor heating or under a room ceiling as a heating / cooling ceiling, in that these known elements on the one hand include holding elements in or between which the mostly meandering pipe or hose line, through which the warming or cooling heat transfer ger medium should be kept circulating. However, in these well-known solutions, the holding elements are designed to be thermally insulating as well as possible, i.e. not thermally conductive, so that the heat transfer line heats the other surrounding components, such as the screed, and less the support elements, which are more likely to absorb the heat the component to which they are attached, for example the raw concrete ceiling, would dissipate. In addition, these Hal teelemente are usually only available at larger intervals along the heat transfer line.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind als Halteelemente dagegen gerade solche aus einem gut thermisch leitenden Material wie etwa Metall gewählt. Dies hat mehrere Gründe: In the context of the present invention, on the other hand, precisely those made of a material with good thermal conductivity, such as metal, are selected as holding elements. There are several reasons for this:
- Zum einen soll der Wärmeübergang zwischen dem Wärmetauscher-Medium in der Wärmetauscher-Leitung und dem Bauteil, an dem sich das Halteele ment für die Wärmetauscher-Leitung befindet, optimiert werden, um beispiels weise Wärme von einem heißen Photovoltaik-Element über dieses thermisch leitende Halteelement in das Wärmetauscher-Medium zu überführen,- On the one hand, the heat transfer between the heat exchanger medium in the heat exchanger line and the component on which the Halteele element for the heat exchanger line is located should be optimized, for example, heat from a hot photovoltaic element via this thermally conductive element To transfer the retaining element into the heat exchanger medium,
- des Weiteren soll das Halteelement eine möglichst große Oberfläche besit zen, über die es mittels Konvektion oder Strahlung Wärme an die Umgebung abgeben oder Wärme aus der Umgebung aufnehmen kann. Wenn dieses Halteelement auf einem schlecht thermisch leitenden Untergrund, wie etwa einer Holzplatte, befestigt ist, findet hierüber kein nennenswerter Wärmeüber gang an die Holzplatte statt, wenn der Untergrund dagegen gut thermisch lei tend ist, muss dazwischen eine Isolierschicht angeordnet werden. - Furthermore, the holding element should have as large a surface as possible, via which it can give off heat to the environment or absorb heat from the environment by means of convection or radiation. If this holding element is attached to a poorly thermally conductive surface, such as a wooden panel, there is no significant heat transfer to the wooden panel, but if the surface is good thermally conductive, an insulating layer must be placed in between.
In diesem Zusammenhang ist zu verstehen unter In this context is to be understood under
- einem gut thermisch leitenden Material ein solches, dessen thermische Leit fähigkeit über 1 ,0 W/mK liegt und - A material with good thermal conductivity, one whose thermal conductivity is above 1.0 W / mK and
- unter einem schlecht wärmeleitfähigen Material ein solches, dessen thermi sche Leitfähigkeit unter 1 ,0 W/mK liegt. Um die genannte Aufgabe zu erfüllen, sind die Halteelemente für die Wärmeträ ger-Leitungen zum einen nicht nur in Abständen entlang des Verlaufs der Wär meträger-Leitung angeordnet, sondern über den Großteil dieser Wärmeträger- Leitung, nämlich vorzugsweise überall dort, wo die Wärmeträgerleitung gerade verläuft. Deshalb ist das Halteelemente vorzugsweise als Halteprofil ausgebildet, welches hinsichtlich seines Querschnittes in der Mitte einen Haltebereich mit ei ner C-förmigen, also hinterschnittenen, Ausnehmung aufweist, in die die Wärme träger-Leitung - sei es ein biegsames Rohr oder ein Schlauch - eingedrückt wer den kann, indem die Halte-Flanken des Haltebereiches elastisch ausgebildet sind. - Under a poorly thermally conductive material, one whose thermal conductivity is below 1.0 W / mK. In order to achieve the stated task, the holding elements for the Wärmeträ ger lines are not only arranged at intervals along the course of the heat transfer line, but over the majority of this heat transfer line, namely preferably wherever the heat transfer line is runs. Therefore, the holding element is preferably designed as a holding profile, which has a holding area with a C-shaped, i.e. undercut, recess in terms of its cross section in the middle, into which the heat carrier line - be it a flexible tube or a hose - is pressed can, in that the holding flanks of the holding area are elastic.
Von diesem Haltebereich ragt beidseits jeweils ein Kontakt-Schenkel ab, wobei die von der Öffnung der C-förmige Ausnehmung wegweisenden Rückseiten der beiden Kontakt-Schenkel vorzugsweise zueinander fluchten, sodass es mit die ser Kontaktseite auf einem Untergrund aufgelegt und befestigt, beispielsweise verschraubt oder verklebt werden kann. A contact leg protrudes from this holding area on both sides, the rear sides of the two contact legs pointing away from the opening of the C-shaped recess preferably being aligned with one another, so that it is placed on a substrate with this contact side and fastened, for example screwed or glued can be.
Vorzugsweise ist das Halteprofil also ein Blechbiege-Profil oder ein strangge presstes Profil, vorzugsweise aus Metall. The holding profile is therefore preferably a bent sheet metal profile or an extruded profile, preferably made of metal.
Um die Halteprofile nicht einzelnen handhaben zu müssen, sind mehrere Halte profile von gleicher Länge parallel verlaufend und zueinander beabstandet zu ei nem Haltepaneel zusammengefasst, in dem die einzelnen Halteprofile über Querstreben miteinander verbunden sind und die Halteprofile innerhalb eines Haltepaneels vorzugsweise den gleichen Abstand aufweisen. Zum Ausstatten ei ner Fläche mit einem Wärmeelement müssen also lediglich solche Haltepaneele mit fluchtenden C-förmigen Ausnehmungen in Längsrichtung aneinandergesetzt und in Querrichtung im gewünschten Abstand zueinander angeordnet werden. In order not to have to handle the retaining profiles individually, several retaining profiles of the same length running parallel and spaced from one another are combined to form a retaining panel, in which the individual retaining profiles are connected to one another via cross struts and the retaining profiles within a retaining panel are preferably the same distance apart. To equip a surface with a heating element, only those retaining panels with aligned C-shaped recesses have to be placed against one another in the longitudinal direction and arranged in the transverse direction at the desired distance from one another.
Vorzugsweise sind die jeweils äußeren Halteprofile eines Haltepaneels mit einem solchen Randabstand zum äußeren Rand des Haltepaneels angeordnet, dass beim kontaktierenden seitlichen Aneinandersetzen von Halteprofilen deren zuei nander benachbarte äußere Halteprofile den gleichen freien Abstand zueinander einnehmen wie die Halteprofile innerhalb eines Haltepaneels, was die Montage sehr vereinfacht. Preferably, the respective outer holding profiles of a holding panel are arranged at such an edge distance from the outer edge of the holding panel that when the holding profiles are placed side by side in contact, their outer holding profiles adjacent to one another have the same free spacing from one another occupy like the retaining profiles within a retaining panel, which greatly simplifies assembly.
Sobald die entsprechende Fläche mit Haltepaneelen ausgestattet ist, kann die Wärmetauscher-Leitung - wie an sich vom Verlegen von Fußbodenheizungen bekannt - verlegt werden, in diesem Fall mäanderförmig verlegt werden, in die sem Fall durch Eindrücken in die C-förmige Ausnehmungen in den Halteberei chen der Halteprofile, und eine halbkreisförmige Biegung vom Ende der einen zum Ende einer benachbarten C-förmigen Ausnehmung außerhalb der Haltepa neele. As soon as the corresponding area is equipped with retaining panels, the heat exchanger line can be laid - as is known from laying underfloor heating - in this case laid in a meandering shape, in this case by pressing into the C-shaped recesses in the holding areas the retaining profiles, and a semicircular bend from the end of one to the end of an adjacent C-shaped recess outside the Haltepa neele.
Ein solches Wärmeelement, bestehend aus Halteprofilen, insbesondere in Form von einem Haltepaneel, und darin aufgenommener Wärmeträger-Leitung, die kontaktierend an dem Halteprofil anliegt und wobei die Wärmeträger-Leitung vor zugsweise ebenfalls aus einem thermisch gut leitfähigen Material besteht, kann zum einen zum Heizen oder Kühlen eines Raumes an der Roh-Decke oder auf dem Roh-Fußboden eines Raumes angeordnet werden. Such a heating element, consisting of retaining profiles, in particular in the form of a retaining panel, and the heat transfer line received therein, which is in contact with the retaining profile and where the heat transfer line preferably also consists of a thermally highly conductive material, can be used for heating or cooling of a room can be arranged on the raw ceiling or on the raw floor of a room.
Des Weiteren können solche Wärme-Elemente jedoch auch an der Rückseite von plattenförmigen Photovoltaik-Elementen thermisch gut leitend befestigt wer den, beispielsweise mittels eines thermisch gut leitenden Klebers die Kontaktflä che der Halteprofile oder Haltepaneele flächig mit der Rückseite der Photovoltaik- Elemente verklebt werden. Furthermore, such heat elements can also be attached to the back of plate-shaped photovoltaic elements with good thermal conductivity, for example the contact surface of the holding profiles or holding panels can be glued flat to the back of the photovoltaic elements by means of a thermally conductive adhesive.
Auf diese Art und Weise entsteht eine sogenannte Energie-Schale, die auf der gleichen Fläche durch das Photovoltaik-Element elektrischen Strom erzeugt und mittels des Wärme-Elementes Wärme, die von den heißen Photovoltaik-Elemen ten durch Kontakt abgenommen wird, was nicht nur deren Lebensdauer vergrö ßert, sondern vor allem zusätzlich deren Wirkungsgrad erhöht, denn der Wirkungsgrad eines Fotovoltaik-Elementes ist umso besser, je niedriger die Betriebstemperatur der Photovoltaik-Elemente ist. Vorzugsweise ist dabei nicht ein Haltepaneel einem Photovoltaik-Element zuge ordnet, sondern die Rückseite einer aus einer Vielzahl von Photovoltaik-Element gebildeten Photovoltaik-Fläche wird über die Fugen zwischen den Photovoltaik- Elementen hinweg durchgehend mit Halteprofilen, insbesondere Haltepaneelen, auf der Rückseite beklebt und anschließend die Wärmeträger-Leitung mäander förmig darin verlegt, sodass die geraden Abschnitte der mäanderförmigen Wär metauscher-Leitung in einer Erstreckungsrichtung der in der Regel rechteckigen Photovoltaik-Fläche quasi über deren gesamte Länge gerade durchgehen. In this way, a so-called energy shell is created, which generates electricity on the same surface through the photovoltaic element and, by means of the heat element, heat that is removed from the hot photovoltaic elemen through contact, which is not just theirs Lifespan is increased, but above all its efficiency is also increased, because the efficiency of a photovoltaic element is better, the lower the operating temperature of the photovoltaic element. Preferably, a holding panel is not assigned to a photovoltaic element, but the back of a photovoltaic surface formed from a plurality of photovoltaic elements is continuously pasted over the joints between the photovoltaic elements with holding profiles, in particular holding panels, on the back and then the heat transfer line is laid in a meandering shape in it, so that the straight sections of the meandering heat exchanger line go straight through in a direction of extent of the generally rectangular photovoltaic surface over its entire length.
Wenn dabei eine Lichtdurchlässigkeit dieser Energieschale benötigt wird, kann dies über den Abstand der einzelnen Photovoltaik-Teilflächen, meist den einzel nen Siliziumzellen von denen eine Vielzahl auf einem Photovoltaik-Element an geordnet ist, festgelegt und eingestellt werden. Vorzugsweise ist die photovolta- ische Schicht zwischen zwei durchsichtigen Glasplatten aufgenommen, die ge geneinander verklebt sind. If a light permeability of this energy shell is required, this can be set and adjusted via the distance between the individual photovoltaic surfaces, usually the individual silicon cells, a large number of which are arranged on a photovoltaic element. The photovoltaic layer is preferably accommodated between two transparent glass plates which are glued to one another.
Vorzugsweise sind die Halteprofile und insbesondere Haltepaneele so ausgebil det und dimensioniert, dass die hiermit erzeugte Energie-Schale nicht nur eigen stabil ist, sondern auch selbst bei einer nur linienförmigen Unterstützung, deren Abstände mindestens 80 cm, besser mindestens 1 m betragen, auch umweltbe dingte Belastungen aushält, beispielsweise bei horizontaler Anordnung auch eine Flächenbelastung über das Eigengewicht hinaus von bis zu 300 kg/m2 aushält. The retaining profiles and in particular retaining panels are preferably designed and dimensioned in such a way that the energy shell generated with them is not only inherently stable, but also environmentally-related even with only linear support, the spacing of which is at least 80 cm, better at least 1 m Withstands loads, for example, with a horizontal arrangement, withstands a surface load beyond its own weight of up to 300 kg / m 2 .
Dadurch kann eine solche Energieschale auf dem Dach eines Gebäudes ohne darunter angeordnete, flächig durchgehende oder sehr engmaschige Tragkon struktion verlegt werden, sodass bereits die Dachsparren - gegebenenfalls mit darauf in Abständen aufgebrachten horizontal verlaufenden Latten - ausreichen, auf denen die Energie-Schale auch direkt verlegt werden kann, falls es sich bei dem Dach um ein sogenanntes Kalt-Dach handeln darf, welches nicht für zum Beispiel Wohnzwecke thermisch isoliert sein muss. As a result, such an energy shell can be laid on the roof of a building without a flat, continuous or very close-meshed supporting structure, so that the rafters - if necessary with horizontally running slats attached to them - are sufficient, on which the energy shell is also laid directly can be, if the roof may be a so-called cold roof, which does not have to be thermally insulated for residential purposes, for example.
Dann stellt die Energie-Schale ohne weitere Maßnahmen das Hüll-Element für das Gebäude im Dachbereich, also als Dach-Element, dar. Als Wand-Element umfasst das Hüll-Element dagegen außer der Energie-Schale eine Wandplatte, die den umgebenden Raum thermisch isoliert, und auf deren Außenseite die Energie-Schale mit Abstand befestigt ist. Falls der Zwischenraum unten und oben offen ist, entsteht durch das warme Hüll-Element ein starker Kamineffekt, sodass am oberen Ende des Zwischenraumes angeordnete Rotoren und damit gekoppelte Generatoren zusätzliche Strom erzeugen können, und dabei gleich zeitig die Luft im Zwischenraum abkühlen und damit die Weitergabe von Wärme an die Wandplatte zusätzlich erschweren. The energy shell then represents the envelope element for the building in the roof area, i.e. as a roof element, without further measures. As a wall element In contrast, the envelope element comprises, in addition to the energy shell, a wall panel which thermally insulates the surrounding space and on the outside of which the energy shell is attached at a distance. If the gap is open at the top and bottom, the warm shell element creates a strong chimney effect, so that rotors and generators coupled to it can generate additional electricity at the top end of the gap, while at the same time cooling the air in the gap and thus passing it on of heat on the wall panel make it even more difficult.
Solche Wandplatten können auch als Bodenplatten oder Deckenplatten benutzt werden, um den Raum innerhalb des Gebäudes nach unten oder nach oben ab zuschließen bzw. die Etagen im Gebäude voneinander zu trennen, also als Ge schossdecken. Such wall panels can also be used as floor panels or ceiling panels to close the room inside the building downwards or upwards or to separate the floors in the building from each other, so as Ge storey ceilings.
Aus diesem großflächigen Hüll-Elementen kann mit geringem Montageaufwand in sehr kurzer Zeit ein Gebäude vor Ort auf der Baustelle zusammengesetzt wer den, so dass der Großteil der Montagearbeit vorher und damit werkseitig in einer sauberen und wettergeschützten Umgebung wie einer Werkshalle und mit ent sprechenden Hilfsvorrichtungen sehr kostengünstig, teilweise automatisiert, von- stattengehen kann. A building on site on the construction site can be assembled from this large-scale shell element with little assembly effort in a very short time, so that the majority of the assembly work beforehand and therefore in a clean and weather-protected environment such as a factory hall and with the corresponding auxiliary devices cost-effective, partially automated.
Vorzugsweise besitzt dabei das Photovoltaik-Element bei Betrachtung von au ßen eine hellere Farbe als schwarz, vorzugsweise braun, sandfarben oder gar weiß, was der gängigen Farbe einer Außenwand eines Gebäudes näher kommt als schwarz. When viewed from the outside, the photovoltaic element preferably has a lighter color than black, preferably brown, sand-colored or even white, which is closer to the common color of an exterior wall of a building than black.
Da die Energie-Schale teilweise lichtdurchlässig ist, muss überlegt werden, ob die Außenseite der Wandplatte das hindurchtretende Sonnenlicht eher absorbie ren oder eher reflektieren soll, was beispielsweise abhängig von dem Aufstellort und den dort herrschenden Durchschnittstemperaturen entschieden werden muss. Abhängig davon wird für die Außenseite der Wandplatte eine eher helle oder eine eher dunkle Farbe gewählt. Ebenfalls abhängig von den Umweltfaktoren am Standort wird die Wandplatte, die in aller Regel aus mehreren Schichten aufgebaut ist, so gewählt, dass hier entweder die thermische Isolierwirkung oder die schalltechnische Isolierwirkung die der Wandplatte im Vordergrund steht, oder ein anderer physikalischer Para meter. Um eine Wärmespeicherwirkung zu erzielen, besitzt die Wandplatte eine Speicherplatte im Inneren, zwischen den Außenschichten, und vorzugsweise zu diesen jeweils beabstandeten aus einem gut wärmespeichernden Material mit einer Wärmespeicherkapazität von mindestens 2000 J/(kgK) Since the energy shell is partially translucent, it must be considered whether the outside of the wall panel should absorb or reflect the sunlight that passes through it, which must be decided, for example, depending on the installation location and the average temperatures there. Depending on this, a rather light or a rather dark color is chosen for the outside of the wall panel. Also depending on the environmental factors at the location, the wall panel, which is usually made up of several layers, is selected in such a way that either the thermal insulation effect or the acoustic insulation effect of the wall panel is in the foreground, or another physical parameter. In order to achieve a heat storage effect, the wall plate has a storage plate inside, between the outer layers, and preferably at a distance from these, made of a good heat-storing material with a heat storage capacity of at least 2000 J / (kgK)
Die Dicke dieser Speicherplatte kann abhängig von der gewünschten Speicher kapazität gewählt werden, wobei vorzugsweise die Wärmeabgabe der Speicher platte so stark zeitlich verzögert zum Ende des Aufheiz-Vorganges erfolgt, dass die gegen Ende des Tages von der Speicherplatte aufgenommene Wärme im Wesentlichen erst ab Beginn der Nacht, also nach mindestens 5 h, besser 7 h, wieder abgegeben wird. The thickness of this storage disk can be selected depending on the desired storage capacity, the heat release of the storage disk preferably taking place so much delayed in time to the end of the heating process that the heat absorbed by the storage disk towards the end of the day essentially only begins at the beginning of the Night, i.e. after at least 5 hours, better 7 hours, is released again.
Vorzugsweise ist eine mehrschichtige Wandplatte so aufgebaut, dass wenigs tens eine der äußeren Schichten, vorzugsweise auf beiden Seiten, jeweils eine massive Platte aus einem Holzwerkstoff, wie etwa eine Schichtholz-Platte oder USB-Platte, ist vorzugsweise mit einer Dicke von mindestens 2 cm, besser min destens 3 cm. A multilayer wall panel is preferably constructed in such a way that at least one of the outer layers, preferably on both sides, is a solid panel made of a wood material, such as a plywood panel or USB panel, preferably with a thickness of at least 2 cm, better at least 3 cm.
Wenigstens eine der Außenschichten, insbesondere die äußerste Schicht dabei die äußersten Schichten, kann - anstelle oder vorzugsweise zusätzlich zu der massiven Platte aus Holzwerkstoff - eine Magnesiumoxid-Platte sein, die zu mehr als 80 Gewichts-%, besser zu mehr als 90 Gewichts-% aus Magnesiumoxid besteht, und die annähernd unbrennbar ist, da ihr Schmelzpunkt erst bei 2800 °C liegt. At least one of the outer layers, in particular the outermost layer, the outermost layers, can - instead of or preferably in addition to the solid wood-based panel - be a magnesium oxide panel, which is more than 80% by weight, better than 90% by weight. consists of magnesium oxide, and which is almost incombustible, as its melting point is only 2800 ° C.
Gerade bei einem Aufbau der Wandplatte und anderer Gebäudeteile mit hohem Holzanteil oder Anteil aus anderen brennbaren Stoffen ist eine solche Magnesi umoxid-Platte ein sehr wirksamer Brandschutz. Um die Bruchfestigkeit der Magnesiumoxid-Platte zu verbessern, die primär meist aus gepresstem und/oder verklebtem Magnesiumoxid-Pulver besteht, sind in den Magnesiumoxid-Platten stabilisierende Anteile, beispielsweise Fasern o- der ein Gewebe oder ein Gitter, integriert, beispielsweise aus Glasfasern. Such a Magnesi umoxid plate is a very effective fire protection, especially when building the wall panel and other parts of the building with a high proportion of wood or proportion of other combustible materials. In order to improve the breaking strength of the magnesium oxide plate, which mostly consists primarily of pressed and / or glued magnesium oxide powder, stabilizing components, for example fibers or a fabric or a grid, for example made of glass fibers, are integrated in the magnesium oxide plates.
Vorzugsweise besitzt die Wandplatte auch im mittleren Bereich ihrer Dicke eine stabilisierende Platte aus einem beispielsweise Holzwerkstoff, die die Stabilität der gesamten Wandplatte weiterhin erhöht. Vorzugsweise ist die Wandplatte hin sichtlich ihres Querschnittes symmetrisch aufgebaut. The wall panel preferably also has a stabilizing panel made of a wood-based material, for example, in the middle area of its thickness, which further increases the stability of the entire wall panel. The wall panel is preferably constructed symmetrically in terms of its cross section.
Die Befestigung der Wandplatten erfolgt vorzugsweise nicht direkt gegeneinan der, sondern eine Wandplatte wird in der Regel zwischen zwei aufrecht stehende Stützen montiert und ist hierfür an den in der Aufsicht betrachtet seitlichen Rän dern formschlüssig mit einer solchen aufrechten Stütze verbunden und wird von oben eingeschoben, sodass die Umfangswände Stück für Stück aufgebaut wer den. The wall panels are preferably not fastened directly against one another, but rather a wall panel is usually mounted between two upright supports and for this purpose is positively connected to such an upright support on the side edges viewed in the top view and is pushed in from above so that the peripheral walls are built up piece by piece.
Trotz der vorgelagerten Energie-Schale oder falls eine solche nicht vorhanden ist, kann die Außenseite der Wandelemente mit einem Schutzanstrich versehen sein, der die Witterungseinflüsse auf die Wandplatte möglichst geringhalten soll. In spite of the upstream energy shell or if one is not available, the outside of the wall elements can be provided with a protective coating, which is intended to keep the effects of the weather on the wall panel as low as possible.
Vorzugsweise ist der Außenanstrich diffusionsoffen, aber wasserdicht, und vor zugsweise selbst reparierend, indem Rückschlüsse aufgrund thermischer Span nungen entweder nicht entstehen - da der Anstrich eine sehr hohe Dehnbarkeit aufweist - oder sich selbsttätig wieder dicht verschließen. The exterior paint is preferably diffusion-open, but waterproof, and preferably self-repairing, in that conclusions due to thermal stresses either do not arise - since the paint has a very high elasticity - or automatically close again tightly.
Vorzugsweise besteht der Außenanstrich aus einer wässrigen Kunststoffdisper sion, insbesondere einer Acryl-Dispersion, in der ein hoher Anteil, vorzugsweise über 50 Volumen-% und bis zu 90 Volumen-%, von mikroskopisch kleinen Hohl kugeln aus Keramik oder Glas enthalten sind mit Durchmessern im Bereich vor zugsweise unterhalb 1/5 mm vorzugsweise unterhalb 1/10 mm. Dadurch wird eine gleichmäßige Wärmeverteilung in dem Außenanstrich erreicht sowie eine hohe Abtriebfestigkeit Hinsichtlich eines Gebäudes wird die bestehende Aufgabe dadurch gelöst, dass die Außenhülle des Gebäudes aus den zuvor beschriebenen Dach-Elementen und/oder den zuvor beschriebenen Wand-Elementen besteht, vorzugsweise nur aus diesen besteht. The exterior paint preferably consists of an aqueous plastic dispersion, in particular an acrylic dispersion, in which a high proportion, preferably over 50% by volume and up to 90% by volume, of microscopic hollow spheres made of ceramic or glass are contained with diameters of Area preferably below 1/5 mm, preferably below 1/10 mm. This results in an even distribution of heat in the exterior paint and high abrasion resistance With regard to a building, the existing object is achieved in that the outer shell of the building consists of the roof elements described above and / or the wall elements described above, preferably only consists of these.
Zusätzlich ist in den einzelnen Räumen des Gebäudes an der Decke und/oder auf dem Fußboden eines der vorbeschriebenen Wärme-Elemente angeordnet, um mittels hindurchfließendem heißen oder kalten Wärmeträger-Medium den entsprechenden Raum zu kühlen und/oder zu heizen. In addition, one of the previously described heating elements is arranged in the individual rooms of the building on the ceiling and / or on the floor in order to cool and / or heat the corresponding room by means of hot or cold heat transfer medium flowing through.
Da hierbei die entsprechende Rohdecke oder Rohfußboden möglichst wenig Wärmeaustausch mit dem Wärme-Element haben soll, ist das Wärme-Element vorzugsweise thermisch isoliert an der Rohdecke oder dem Rohboden befestigt, beispielsweise mit einem thermischen Isolierstreifen dazwischen. Sofern der Rohboden oder die Rohdecke selbst aus einem thermisch gut isolierenden Ma terial wie etwa Holz besteht, kann hierauf verzichtet werden. Since the corresponding raw ceiling or floor should have as little heat exchange with the heating element as possible, the heating element is preferably attached to the raw ceiling or the raw floor in a thermally insulated manner, for example with a thermal insulating strip in between. If the bare floor or the bare ceiling itself consists of a thermally well insulating material such as wood, this can be dispensed with.
Vorzugsweise ist das Dach des Gebäudes als zumindest einseitig angewalmtes Walmdach - welches auf einer Stirnseite des Daches, vorzugsweise der Nord seite, also einen Giebel besitzen kann - ausgebildet, sodass bei einem rechtecki gen Gebäude - alle vier Seiten des Daches eine Dachschräge aufweisen. The roof of the building is preferably designed as a hipped roof that is hipped on at least one side - which can have a gable on one end face of the roof, preferably the north side, so that in a rectangular building - all four sides of the roof have a sloping roof.
Dies hat den Vorteil, dass der Anteil der Dachfläche, der bei einem Sonnenzyklus über den Tag von Sonnenlicht bestrahlt wird, deutlich höher ist als bei einem Satteldach, insbesondere wenn das Satteldach einen Dachüberstand aufweist, und selbst wenn bei einem solchen Satteldach der Giebel ebenfalls mit einem solchen Energie-Element ausgestattet wäre. Zu diesem Zweck sind die Fotovol taik-Elemente nicht nur in Form rechteckiger Elemente verfügbar, sondern auch in Form von dreieckigen Elementen, wobei vorzugsweise eine Kantenlänge eines der Dreiecke einer Kantenlänge einem der Vierecke entspricht. Natürlich korre liert der Spitzen-Winkel dieser in der Regel mitten-symmetrischen Dreiecke mit der Dachneigung des Walm-Daches. Für den energietechnischen Betrieb des Gebäudes müssen außer den Wärme- Elementen und den Photovoltaik-Elementen natürlich weitere Elemente vorhan den sein, zumindest ein elektrischer Stromspeicher, kurz Akku, zum Speichern, zumindest Zwischenspeichern, des von den Photovoltaik-Elementen erzeugten Stromes und ein thermischer Speicher, kurz Speicherkessel, zum Aufnehmen von erwärmten Wärmeträger-Medium und der darin gespeicherten thermischen Energie, und natürlich die entsprechenden Leitungsverbindungen dazwischen. This has the advantage that the proportion of the roof area that is exposed to sunlight during a solar cycle during the day is significantly higher than with a gable roof, especially if the gable roof has a roof overhang, and even if the gable is also included in such a gable roof would be equipped with such an energy element. For this purpose, the photovoltaic elements are not only available in the form of rectangular elements, but also in the form of triangular elements, an edge length of one of the triangles preferably corresponding to an edge length of one of the squares. Of course, the apex angle of these triangles, which are usually symmetrical in the center, correlates with the pitch of the hip roof. For the energy-related operation of the building, in addition to the thermal elements and the photovoltaic elements, other elements must of course be available, at least one electrical power storage, short battery, for storing, at least temporarily, the electricity generated by the photovoltaic elements and a thermal storage , or storage boiler for short, to absorb the heated heat transfer medium and the thermal energy stored in it, and of course the corresponding line connections between them.
Der Speicherkessel ist vorzugsweise als Schichtspeicher ausgebildet. The storage tank is preferably designed as a layered storage tank.
Ferner umfasst die Ausstattung mindestens eine Pumpe, vorzugsweise mehrere Pumpen, um das Wärmeträger-Medium in den Leitungen zirkulieren zu lassen, sowie Leitungs-Verteiler, um von einer Hauptleitung das Wärmeträger-Medium in die einzelnen Kreisläufe, beispielsweise für die Heiz-/Kühldecken der einzel nen Räume, strömen zu lassen. The equipment also includes at least one pump, preferably several pumps, to allow the heat transfer medium to circulate in the lines, as well as line distributors to transfer the heat transfer medium from a main line to the individual circuits, for example for the heating / cooling ceilings of the individual rooms to let flow.
Da die Energie-Verbraucher des Gebäudes primär mit dem selbst erzeugten elektrischen Strom betrieben werden sollen, umfasst das Gebäude wahlweise zusätzlich eines oder mehrere der folgenden elektrischen Verbraucher: Since the building's energy consumers are primarily to be operated with the electricity it generates itself, the building can also optionally include one or more of the following electrical consumers:
- eine Strom-Zapfstelle für jede Art von Elektro-Fahrzeug, zum Beispiel auf der Außenseite des Hauses oder abseits des Hauses, zum Betanken eines sol chen Elektrofahrzeuges, welches ein Auto, ein Motorrad, ein Fahrrad oder auch ein Rasenmäher mit Elektroantrieb sein kann, - an electricity tap for every type of electric vehicle, for example on the outside of the house or away from the house, for refueling such an electric vehicle, which can be a car, a motorcycle, a bicycle or a lawnmower with an electric drive,
- eine elektrisch betriebene Kochstelle, insbesondere einen Herd und/oder ei nen Backofen und/oder einen Grill, auch einen Gartengrill, - an electrically operated hob, in particular a stove and / or an oven and / or a grill, also a garden grill,
- natürlich eine elektrisch betriebene Beleuchtungsanlage, - of course an electrically operated lighting system,
- eine elektrisch betriebene Waschmaschine, insbesondere mit Warmwasser- Zulauf, um die vor allem im Sommer im Überfluss vorhandene Wärme aus dem Speicherkessel nutzen zu können zum aufheizen des Brauchwassers für die Waschmaschine - ebenso eine elektrisch betriebene Spülmaschine, insbesondere wiederum mit einem Warmwasser-Anschluss, wobei das hierfür benötigte warme Brauch wasser wie bekannt über einen Wärmetauscher im Speicherkessel von dem in einem geschlossenen Kreislauf zirkulierenden Wärmetauscher-Medium aufgeheizt werden wird - An electrically operated washing machine, in particular with hot water inlet, in order to be able to use the abundant heat from the storage boiler, especially in summer, to heat the service water for the washing machine - Also an electrically operated dishwasher, in particular again with a hot water connection, the hot water required for this, as known, is heated by the heat exchanger medium circulating in a closed circuit via a heat exchanger in the storage tank
- eine elektrisch betriebene Wärmepumpe, welche bei Bedarf dazu dient, wa rum Wärmeträger-Medium Wärme zu entziehen und dadurch kühles Wärme träger-Medium zu erzeugen, da beispielsweise für die Kühlung des Gebäudes benötigt, oder umgekehrt warmes Wärmeträger-Medium zu erzeugen für die Beheizung des Gebäudes oder abschmelzen der schneebedeckten Fotovol taik-Elemente - An electrically operated heat pump, which, if required, is used to extract heat from the heat transfer medium and thereby generate cool heat transfer medium, as required, for example, for cooling the building, or vice versa, to generate warm heat transfer medium for heating of the building or the melting of the snow-covered photovoltaic elements
Des Weiteren ist natürlich eine zentrale, meist elektronische, Steuerung vorhan den, die unter anderem die Energieströme innerhalb des Gebäudes steuert. In addition, there is of course a central, mostly electronic, control system which, among other things, controls the energy flows within the building.
Vorzugsweise kann das Dach gegenüber dem Rest des Gebäudes anhebbar und absenkbar sein, insbesondere motorisch anhebbar und absenkbar, beispiels weise um einen Abstand zwischen der Oberkante der umlaufenden Brüstung des Dachgeschosses und der Unterseite des Daches zu schaffen und dadurch eine überdachte, aber seitlich offene Dachterrasse zu bilden. Preferably, the roof can be raised and lowered with respect to the rest of the building, in particular raised and lowered by a motor, for example to create a distance between the upper edge of the surrounding parapet of the attic and the underside of the roof and thereby create a covered, but laterally open roof terrace form.
Das Gebäude umfasst ferner vorzugsweise mindestens einen Wasserspeicher, wobei unter Wasser nicht reines Wasser verstanden werden muss, sondern das Wasser durchaus Zusätze wie beispielsweise zum Verhindern des Gefrierens, des Veralgens, des Verkeimens u.ä. enthalten kann. The building furthermore preferably comprises at least one water reservoir, whereby water does not have to be understood as pure water, but rather the water has additives such as, for example, to prevent freezing, algae, germs and the like. may contain.
Einer dieser Wasserspeicher ist ein Warmwasser-Speicher, der also als thermi scher Speicher fungiert, und der gegenüber der Umgebung deshalb thermisch isoliert ist. One of these water storage tanks is a hot water storage tank, which functions as a thermal storage tank and is therefore thermally insulated from the environment.
Vorzugsweise ist ein weiterer Wasser-Speicher, nämlich ein Kaltwasser-Spei- cher vorhanden, wobei das in dem Kaltwasser-Speicher enthaltene Wasser käl ter sein soll als das im Warmwasser-Speicher enthaltene Wasser. Je nach Positionierung des Kaltwasser-Speichers und den lokalen klimatischen Bedingungen kann dieser ebenfalls gegenüber der Umgebung thermisch isoliert sein, bei vollständiger oder teilweiser Einbringung im Untergrund - gerade in ge mäßigten Klimazonen - kann er dagegen gegenüber dem Untergrund gerade nicht thermisch isoliert sein, sodass das kühlere Erdreich das im Kaltwasser- Speicher enthaltene Wasser kühlen kann. A further water reservoir, namely a cold water reservoir, is preferably present, the water contained in the cold water reservoir being colder than the water contained in the hot water reservoir. Depending on the positioning of the cold water storage tank and the local climatic conditions, it can also be thermally insulated from the environment, but if it is completely or partially underground - especially in moderate climatic zones - it cannot be thermally insulated from the underground, so that cooler soil can cool the water contained in the cold water storage tank.
Vorzugsweise umfasst das Gebäude auch einen Brauchwasser-Speicher, indem beispielsweise Regenwasser gesammelt wird und der deshalb mit den Dachrin nen in Verbindung steht. The building preferably also includes a process water tank, in which, for example, rainwater is collected and which is therefore connected to the roof gutters.
Der wenigstens eine, vorzugsweise die mehreren, Wasser-Speicher werden vor zugsweise zur Stabilisierung des Gebäudes verwendet: The at least one, preferably several, water storage tanks are preferably used to stabilize the building:
Sofern der oder die Wasser-Speicher auf dem Untergrund stehen oder vorzugs weise in den Untergrund ganz oder teilweise eingelassen sind, dienen sie der Stabilisierung dadurch, dass das Gebäude gegenüber diesen - vor allem nach Befüllung mit Wasser - sehr schweren Wasserspeichern fest verbunden ist, die dadurch wie Bodenanker wirken. If the water reservoir or reservoirs are on the ground or are preferably fully or partially embedded in the ground, they serve to stabilize the building in that the building is firmly connected to these very heavy water reservoirs - especially after being filled with water act like ground anchors.
Ein Teil der Wasser-Speicher kann auch in erhöhten Teile des Gebäudes ange ordnet werden, um eine Last auf vor allem die tragenden Wände, in der Regel die Außenwände, des Gebäudes auszuüben und diese schwerkraftbedingt am Boden zu halten, auch wenn beispielsweise starke Windkräfte das Dach des Ge bäudes von unten nach oben beaufschlagen. A part of the water storage can also be arranged in raised parts of the building in order to exert a load on the load-bearing walls, usually the outer walls, of the building and to keep them on the ground due to gravity, even if, for example, strong wind forces Apply pressure to the roof of the building from bottom to top.
Vorzugsweise wird hierfür der Brauchwasser-Speicher in erhöhten Teilen des Gebäudes angeordnet, vorzugsweise platzsparend als Brüstung des Dachge schosses, also bei einem festmontierten Dach als Kniestock des Daches. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass zur Nutzung des Brauchwassers dessen Fallhöhe für einen ausreichenden Wasserdruck sorgt und nicht einmal eine elekt rische Pumpe benötigt wird, um mittels des Wassers aus dem Brauchwasser- Speicher im darunterliegenden Gebäude eine Toilette zu spülen oder eine Waschmaschine mit Brauchwasser zu versorgen. For this purpose, the domestic water storage tank is preferably arranged in raised parts of the building, preferably as a parapet of the Dachge shot in a space-saving manner, that is to say in the case of a permanently mounted roof as the knee of the roof. This has the additional advantage that to use the service water, the height of the fall ensures sufficient water pressure and not even an electric pump is required to flush a toilet or a washing machine with service water using the water from the service water tank in the building below supply.
Sofern das Dach - was optional angeboten wird - gegenüber dem Rest des Ge bäudes anhebbar und absenkbar ist - insbesondere zwischen einer auf der um laufenden Brüstung fast oder vollständig aufliegenden Stellung und einer dem gegenüber um vorzugsweise mindestens einen halben Meter, besser mindestens einen Meter abgehobenen Stellung - dient die umlaufende Brüstung natürlich nicht mehr als Kniestock zum Abtragen der Gewichtskraft des Daches, sondern die in der Höhe ausfahrbaren Stützen, mittels der das Dach gesteuert angehoben und abgesenkt werden kann. If the roof - which is offered as an option - can be raised and lowered in relation to the rest of the building - in particular between a position almost or completely resting on the surrounding parapet and a position raised from it by preferably at least half a meter, preferably at least one meter - Of course, the circumferential parapet no longer serves as a knee stick to carry the weight of the roof, but rather the height-extending supports, by means of which the roof can be raised and lowered in a controlled manner.
Zusätzlich kann das Gebäude auch einen Trinkwasser-Speicher umfassen, der entweder aus gereinigtem, insbesondere gefiltertem, Regenwasser aus den Dachrinnen nachgefüllt wird und/oder mittels einer Kondensations-Anlage, die aus der Umgebungsluft Wasser durch Kondensation abscheidet. In addition, the building can also include a drinking water storage tank that is refilled either from purified, in particular filtered, rainwater from the gutters and / or by means of a condensation system that separates water from the ambient air by condensation.
Dabei kann die Kondensation durch absenken der Temperatur der Luft bewirkt werden, wodurch auch die Wasser-Aufnahmefähigkeit der Luft sinkt. Hierfür kann eine konventionelle Klimaanlage mit Kompressor und Verdampfer verwendet werden, wobei das erzeugte Kondenswasser gesammelt und zusätzlich die er zeugte kühle Luft für die Raumtemperierung benutzt werden kann. The condensation can be brought about by lowering the temperature of the air, which also reduces the air's ability to absorb water. A conventional air conditioning system with a compressor and evaporator can be used for this, whereby the condensation water generated can be collected and the cool air generated can also be used for room temperature control.
Auch ohne konventionelles Klima-Aggregat kann - insbesondere mittels einer geneigt verbauten Unter-Spannfolie, die die Unterseite der Energie-Elemente mit Abstand abdeckt, - Kondenswasser erzeugt werden, wenn die Klima-Bedingun gen in der Umgebung des Gebäudes dies zulassen und/oder die unter-Spannfo- lie oder die kühlen Halteprofile die Luft entsprechend abkühlen. Auch eine - insbesondere mit selbstproduzierten Überschuss-Strom betriebeneEven without a conventional air conditioning unit, condensation water can be generated - in particular by means of an inclined built-in stretch film that covers the underside of the energy elements at a distance - if the climatic conditions in the vicinity of the building allow this and / or the under tension film or the cool retaining profiles cool the air accordingly. Also one - especially one operated with self-produced surplus electricity
- Wärmepumpe kann zum Abkühlen der Umgebungsluft und Auskondensieren des darin enthaltenen Wassers benutzt werden. - The heat pump can be used to cool the ambient air and condense the water it contains.
Darüber hinaus kann eine solche vorhandene Wärmepumpe für weitere Zwecke genutzt werden, In addition, such an existing heat pump can be used for other purposes,
- sei es zum Entziehen von Wärme aus einem vorhandenen geothermi schen, offenen oder geschlossenen, Wasserkreislauf und damit das Ge bäude zu beheizen, - be it to extract heat from an existing geothermal, open or closed water cycle and thus to heat the building,
- sei es zum Entziehen von Wärme aus dem durch die Wärmeelemente an den Raumdecken strömenden Wasser. - be it to extract heat from the water flowing through the heating elements on the room ceilings.
Vorzugsweise enthält das Gebäude ein gebäude-internes elektrisches Netz, also Bordnetz, welches vorzugsweise mittels Geleichstrom auf Niedervolt-Basis, also mit einer Betriebsspannung zwischen 10 Volt und 50 Volt, betrieben wird. The building preferably contains a building-internal electrical network, that is to say on-board network, which is preferably operated by means of direct current on a low-voltage basis, that is to say with an operating voltage between 10 volts and 50 volts.
Damit können alle Niedervolt-Gleichstrom-Verbraucher ohne einzelne Umwand lung von Wechselstrom in Gleichstrom direkt daran angeschlossen werden, und dies sind vorzugsweise die auf LED-Basis betriebene Beleuchtung und/oder die im und am Haus vorhandenen Sensoren und/oder die Zentralsteuerung, die das gesamte Gebäude, insbesondere dessen Energie-Management, steuert und/o der die im Haus vorhandenen Computer und/oder die im Haus vorhandenen Bild schirme und/oder der elektrische Akku. This means that all low-voltage direct current consumers can be connected directly to it without individual conversion of alternating current into direct current, and these are preferably the LED-based lighting and / or the sensors in and on the house and / or the central control that does this entire building, in particular its energy management, controls and / o the screens available in the house and / or the screens available in the house and / or the electric battery.
Da im Niedervolt-Bereich die Übertragung von großen elektrischen Leistungen schwierig ist, werden höchsten die elektrischen Verbraucher mit hohem Leis tungsbedarf wie Herd, Backofen, Waschmaschine, Spülmaschine mit einer hö heren Voltzahl und vorzugsweise mit Wechselstrom betrieben, der entweder aus dem über die Fotovoltaik-Elemente erzeugten Gleichstrom mittels Gleichrichtern erzeugt wird oder auch aus dem öffentlichen Wechselstrom-Netz bezogen wer den kann. Auf der Oberseite und/oder Außenseite der Brüstung im Dachgeschoss können vorzugsweise Beete, insbesondere in Form von vergrößerten Balkon-Blumen kästen, angeordnet sein, in denen Gemüse und Kräuter gezogen werden kön nen. Since the transmission of large electrical power is difficult in the low-voltage range, the electrical consumers with high power requirements such as stove, oven, washing machine, dishwasher are operated at a higher voltage and preferably with alternating current, which is either generated from the photovoltaic Elements generated direct current is generated by means of rectifiers or obtained from the public alternating current network who can. On the top and / or outside of the parapet in the attic, beds, in particular boxes in the form of enlarged balcony flowers, can be arranged, in which vegetables and herbs can be grown.
Da das Dach vorzugsweise einen Dachüberstand über die Außen-Abmessungen des Gebäudes und damit auch die Brüstung hinaus aufweist, müssen diese Brüs tungs-Beete aktiv mit Wasser versorgt werden, was insbesondere bei einem in der Brüstung integrierten Brauchwasser-Tank einfach und auch automatisch ge steuert möglich ist. Since the roof preferably has a roof overhang over the external dimensions of the building and thus also the parapet, these parapet beds must be actively supplied with water, which controls easily and automatically ge, especially with a service water tank integrated in the parapet is possible.
Die vorzugsweise nur aus der Energie-Schale bestehenden Dach-Module und das Ganze aus den Dach-Modulen bestehende Dach ist vorzugsweise auf der Unterseite wasserdicht abgedeckt von einer Unter-Spannfolie, die Wasser, wel ches ggfs durch Undichtigkeiten im Energie-Element durchdringt, aufgrund ihrer Neigung nach unten außen zu ihrer Unterkannte ableitet. The roof modules, which preferably only consist of the energy shell, and the whole roof, which consists of the roof modules, are preferably covered in a watertight manner on the underside by an under-tensioning film that allows water to penetrate through leaks in the energy element derives its downward slope outward to its lower edge.
Diese Unterkante befindet sich - vorzugsweise über ihre gesamte umlaufende Länge - knapp oberhalb der Dachrinne, sodass auch dieses Wasser über die Dachrinne abgeleitet wird und nicht auf die Oberseite des restlichen Gebäudes, also den Fußboden des Dachgeschosses, gelangen kann. This lower edge is - preferably over its entire circumferential length - just above the gutter, so that this water is also diverted via the gutter and cannot reach the top of the rest of the building, i.e. the floor of the attic.
Um den Lichteinfall im Dachgeschoss grob festlegen zu können, sind die Foto voltaik-Elemente in unterschiedlichen Transparenz-Graden verfügbar, wobei in der Regel mit zunehmender Transparenz die Effizienz der Stromerzeugung pro Fläche etwas abnimmt. Dennoch kann auf diese Art und Weise ausreichend Licht ins Dachgeschoss gelangen, ohne dort aufwändige konstruktive Maßnahmen für den Lichteinfall durchführen zu müssen, wie etwa Dachflächen-Fenster o.ä., die auch immer Dichtigkeitsprobleme nach sich ziehen. In order to be able to roughly determine the incidence of light in the attic, the photovoltaic elements are available in different degrees of transparency, whereby the efficiency of power generation per area usually decreases somewhat with increasing transparency. Nevertheless, in this way, sufficient light can get into the attic without having to carry out complex structural measures for the incidence of light, such as roof-surface windows or the like, which always cause leakage problems.
Vorzugsweise sind die Fotovoltaik-Elemente mit ihrer nach der Sonne auszurich tenden Oberfläche mit einer Nano-Beschichtung ausgestattet, die die Haftrei bung gegenüber daran haftenden Gegenständen stark reduziert und dadurch selbstreinigend wird, indem Verschmutzungen durch den Regen abgewaschen werden. The photovoltaic elements are preferably equipped with their surface to be aligned towards the sun with a nano-coating, which greatly reduces the friction with respect to objects adhering to them and thereby Becomes self-cleaning by washing off dirt from the rain.
Für den Lichteinfall in den Etagen unter dem Dachgeschoss sind wie üblich Fens ter vorhanden. As usual, windows are provided to allow light to enter the floors below the top floor.
Vor allem wenn die Fenster bis zum Boden reichen und insbesondere auf Wand höhe Fensterelemente verwendet werden, insbesondere Teile der Außenfläche vollständig verglast sind, kann der Lichteinfall und auch die Einsehbarkeit ins Ge bäude vorzugsweise durch Innen-Rollos oder Außen-Rollos an den Fenstern ge steuert werden. Especially when the windows reach to the floor and in particular at wall height window elements are used, in particular parts of the outer surface are completely glazed, the incidence of light and the visibility into the building can preferably be controlled by indoor or outdoor blinds on the windows become.
Vorzugsweise sind zwei verschiedene Rollos vorhanden, wobei eines blickdicht aber lichtdurchgängig ist, dass andere dagegen vollständig lichtundurchlässig ist und somit zum Abdunkeln im Inneren des Gebäudes dient. There are preferably two different roller blinds, one of which is opaque but permeable to light, while the other is completely opaque and thus serves to darken the interior of the building.
Vorzugsweise ist eines davon, vorzugsweise das vollständig lichtundurchlässige Rollo, das Außen-Rollo, dass andere vorzugsweise das Innen-Rollo. Preferably one of them, preferably the completely opaque roller blind, is the outer roller blind, and the other is preferably the inner roller blind.
Vorzugsweise besitzt das wenigstens eine Rollo eine Ruhestellung, in der das Rollo auf einer Wickelrolle auf gewickelt ist oder in einem Reservoir zusammen geschaltet ist. Die Ruhestellung, also die Wickelrolle oder das Reservoir, befindet sich an der Unterkante der zu verdunkelnden Fläche und kann von dort mit seiner freien Endkante nach oben bewegt werden. The at least one roller blind preferably has a rest position in which the roller blind is wound onto a winding roll or is connected together in a reservoir. The rest position, i.e. the winding roll or the reservoir, is located on the lower edge of the surface to be darkened and can be moved upwards from there with its free end edge.
Dadurch kann die optische Wirkung eines bodenhohen oder wandhohen Fens ters optisch in eine Brüstung umgewandelt werden. As a result, the visual effect of a floor-to-ceiling or wall-to-ceiling window can be optically converted into a parapet.
Insbesondere wenn ein zweites Rollo umgekehrt, also mit Wickelrolle oder Fal- ten-Behälter an der Oberkante und von dort aus nach unten bewegbarer Unter- kante vorhanden ist, kann die Größe des dazwischen verbleibenden frei einsich tigen Fensters und dessen Höhenlage je nach Situation im Inneren des Gebäu des frei eingestellt werden. Der Energiebedarf des Gebäudes kann ferner dadurch geringgehalten werden, dass das zu temperierende Innen-Volumen des Gebäudes und damit insbeson dere die Geschoss-Flächen des Gebäudes, gering gehalten werden. In particular, if there is a second roller blind upside down, i.e. with a roll or folded container on the upper edge and a lower edge that can be moved downwards from there, the size of the freely unobstructed window remaining in between and its height can vary depending on the situation inside of the building can be freely adjusted. The energy requirement of the building can also be kept low by keeping the interior volume of the building to be tempered, and thus in particular the floor area of the building, low.
Da beispielsweise bei Benutzung als Wohngebäude die Bewohner unterschied liche Funktionen des Gebäudes und der Wohnräume erwarten, wie etwa eine Nasszelle, eine Toilette, eine Schlafmöglichkeit, eine Kochmöglichkeit, kann die Raumgröße gering gehalten werden durch Maßnahmen, die den Raumbedarf für diese einzelnen Funktionen reduzieren: Since, for example, when used as a residential building, the residents expect different functions of the building and the living spaces, such as a wet room, a toilet, sleeping facilities, and cooking facilities, the room size can be kept small by measures that reduce the space required for these individual functions:
Eine Möglichkeit ist die Verwendung sogenannter smarter, also multi-funktiona ler, Möbel: One possibility is the use of so-called smart, i.e. multi-functional, furniture:
Darunter werden Möbel verstanden, die zwischen einer aktivierten Stellung und einer deaktivierten Stellung verstellbar sind, wobei die deaktivierte Stellung einen deutlich geringeren Bedarf an Grundfläche innerhalb des Wohnraumes einnimmt als die deaktivierte Stellung, wie beispielsweise bei einem Klappbett. This is understood to mean furniture that can be adjusted between an activated position and a deactivated position, the deactivated position taking up a significantly smaller footprint within the living space than the deactivated position, for example in the case of a folding bed.
Solche smarten Möbel können jedoch auch je nach ihrer Lage und Positionierung unterschiedliche Funktionen erfüllen, beispielsweise als Schreibtische einerseits, Sideboard im Wohnbereich oder Esstisch andererseits. However, such smart furniture can also fulfill different functions depending on its location and positioning, for example as a desk on the one hand, sideboard in the living area or dining table on the other.
Solche smarten Möbel können beispielsweise auch allein durch Veränderung ih rer Lage, und ohne selbst ihre Grundfläche zu verändern, zwischen einer akti vierten und deaktivierten Lage verstellbar sein, in der sie in der aktivierten Lage von mehreren Seiten als in der deaktivierten Lage zugänglich und erst dadurch gut benutzbar sind. Such smart furniture can, for example, also be adjustable between an activated and deactivated position simply by changing its position and without changing its base area itself, in which it is accessible from several sides in the activated position than in the deactivated position and only through this are easy to use.
Ein Beispiel hierfür ist etwa eine Küche, die nach Art einer Koch-Insel für die Benutzung von mehreren Seiten her zugänglich sein muss, in der deaktivierten Lage jedoch nahe an eine Wand des Gebäudes geschoben werden kann, insbe sondere in eine Ecke des Raumes geschoben werden kann und dadurch die im aktivierten Zustand benötigten Verkehrsflächen für andere Zwecke zur Verfü gung stehen. An example of this is a kitchen, which has to be accessible from several sides in the manner of a cooking island, but in the deactivated position can be pushed close to a wall of the building, especially in a corner of the room can and thereby the im activated state, required traffic areas are available for other purposes.
Vorzugsweise ist eine solche Küche als Rondell gestaltet, welches sich - vor zugsweise in einzelnen Etagen übereinander - um eine aufrechte Achse drehen lässt, wobei auch die elektrischen Geräte wie Herd, Backofen, Kühlschrank ent haltende Etage vorzugsweise drehbar ist. Such a kitchen is preferably designed as a roundabout, which can be rotated around an upright axis - preferably in individual floors one above the other - and the floor containing the electrical devices such as stove, oven, refrigerator is preferably rotatable.
Im deaktivierten, insbesondere in die Ecke geschobenen Zustand kann die Kü che auch durch Schließen eines horizontal oder vertikal verschließbaren beweg baren Raumteilers, wie eines Horizontal-Lamellen-Rollos abgedeckt werden. In the deactivated state, in particular pushed into the corner, the kitchen can also be covered by closing a horizontally or vertically closable movable room divider, such as a horizontal slat roller blind.
Vorzugsweise ist das Bad ebenfalls in einer Ecke eines Raumes untergebracht, wobei sie aus optischen Gründen zum Raum hin rund oder abgerundet gestaltet sein kann wie die Küche. The bathroom is preferably also housed in a corner of a room, whereby it can be designed round or rounded towards the room for optical reasons like the kitchen.
Allerdings ist das Bad in aller Regel nicht drehbar, auch nicht die darin einen Teil der Fläche einnehmende Nasszelle, erst recht nicht der Bad-Raum vor der Nass zelle. Da das Bad und/oder die Nasszelle nach oben in geschlossen sind, um den Dampf nicht im Gebäude zu verteilen, sind im Bad und/oder der Nasszelle die Wandflächen mit dahinterliegenden Wärmeelementen ausgestattet, die die Luft in Fahrt oder Nasszelle höher temperierten als im Rest des Gebäudes. However, as a rule, the bathroom cannot be rotated, nor is the wet cell, which takes up part of the area, and certainly not the bathroom area in front of the wet cell. Since the bathroom and / or the wet room are closed at the top so as not to distribute the steam in the building, the wall surfaces in the bathroom and / or the wet room are equipped with heating elements behind them, which keep the air at a higher temperature than in the rest of the room of the building.
Die Außenflächen der Außenwände, also der als Außenwände dienenden Wand- Platten, können vorzugsweise mit einer Beschichtung oder Farbe in einem wähl baren Farbton beschichtet werden, die vorzugsweise als Grundstoff aus kerami schem Material besteht und Mikro-Glaskugeln mit einer Größe von 0,01 mm bis 1 ,0 mm enthält, insbesondere in einem Gewichts-Anteil zwischen 10% und 80%,, besser zwischen 20 % und 60 % und darüber hinaus die Farb-Pigmente, um die gewünschte Farbe der Beschichtung zu erzielen. Durch diese Mikro-Glaskugeln wird die Wärme der Luft an der Wand entlang in der Höhe gleichmäßiger verteilt und die Wärmeschichtung im Luftraum, zumin dest in Wandnähe erschwert. Da die Mikro-Glaskugeln auch Strahlungswärme abgeben, wird auch entfernt von der Wand vom Menschen die vorhandene Tem peraturschichtung weniger stark wahrgenommen. The outer surfaces of the outer walls, that is to say the wall plates serving as outer walls, can preferably be coated with a coating or color in a selectable shade, which is preferably composed of ceramic material as a base and micro-glass spheres with a size of 0.01 mm contains up to 1.0 mm, in particular in a weight proportion between 10% and 80%, better between 20% and 60% and moreover the color pigments in order to achieve the desired color of the coating. These micro-glass spheres distribute the heat in the air along the wall more evenly in height and make it more difficult to stratify the air in the air space, at least near the wall. Since the micro glass spheres also emit radiant heat, the existing temperature stratification is less perceived by people even away from the wall.
Hinsichtlich des Verfahrens zum energietechnischen Betreiben eines solchen Gebäudes wird die bestehende Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einem Ge bäude mit der beschriebenen energietechnischen Ausstattung zunächst einmal wie bekannt der von den Photovoltaik-Elementen erzeugte Strom zum Betreiben aller elektrischen Verbraucher des Gebäudes benutzt wird, gegebenenfalls unter Zwischenspeicherung im Akku und die von den Wärme-Elementen gesammelte thermische Energie zum Betreiben der Raumheizung und der Versorgung der Warmwasser-Verbraucher verwendet wird, gegebenenfalls unter Zwischenspei cherung im thermischen Speicher. With regard to the method for energy-related operation of such a building, the existing object is achieved in that, in a building with the energy-related equipment described, the electricity generated by the photovoltaic elements is first used as is known to operate all electrical loads in the building, if necessary below Intermediate storage in the battery and the thermal energy collected by the heat elements is used to operate the room heating and the supply of hot water consumers, possibly with intermediate storage in the thermal memory.
Die erfindungsgemäße Besonderheit liegt darin, dass zum einen sowohl elektri sche Energie als auch thermische Energie auf derselben Fläche der Außenhülle des Gebäudes erzeugt bzw. gesammelt wird, insbesondere indem die beim Er zeugen von elektrischem Strom erfolgende Aufheizung der Photovoltaik-Ele- mente mittels der Wärme-Elemente abgenommen und als thermische Energie gespeichert wird und hierdurch auch die Photovoltaik-Elemente gekühlt werden. The special feature according to the invention is that on the one hand both electrical energy and thermal energy are generated or collected on the same surface of the outer shell of the building, in particular by the heating of the photovoltaic elements by means of heat when generating electrical current -Elements is removed and stored as thermal energy, thereby also cooling the photovoltaic elements.
Die in der Energie-Schale, insbesondere den einzelnen Energie-Elementen, an der Rückseite der Fotovoltaik-Elemente vorhandenen Wärmeträger-Leitungen können dabei für unterschiedliche Zwecke benutzt werden: The heat transfer lines present in the energy shell, in particular the individual energy elements, on the back of the photovoltaic elements can be used for different purposes:
Bei starker Sonneneinstrahlung und/oder hoher Außen-Temperatur erhitzen sich Fotovoltaik-Elemente, und mit der steigenden Betriebstemperatur sinkt die Effizi enz ihrer Stromerzeugung. When there is strong sunlight and / or high outside temperatures, photovoltaic elements heat up, and the efficiency of their electricity generation decreases with the increase in operating temperature.
Indem man durch die Wärmeträger-Leitungen gegenüber der Temperatur der Fo tovoltaik-Elemente kühleres Wärmeträger-Medium leitet, wofür sogar das im Wärmeträger-Speicher vorhandene Wärmeträger-Medium hinsichtlich seiner Temperatur genügen kann - wird von der Wärmeträger-Leitung aus das Halte profil gekühlt und über dessen thermisch gut leitfähige Verbindung, insbesondere Verklebung, auch die daran anliegenden Bereiche des Fotovoltaik-Elementes, sodass dessen Temperatur sinkt oder niedriger gehalten werden kann als ohne eine solche Kühlung und dessen Stromerzeugung sich verbessert. By passing cooler heat transfer medium through the heat transfer lines compared to the temperature of the photovoltaic elements, for which even the im Heat transfer storage medium can be sufficient with regard to its temperature - the holding profile is cooled by the heat transfer line and, via its thermally highly conductive connection, in particular gluing, also the areas of the photovoltaic element that are adjacent to it, so that its temperature drops or can be kept lower than without such cooling and its power generation is improved.
Umgekehrt kann es in kalten Regionen, in denen es Schneefall gibt und sich Schnee auf den Fotovoltaik-Elementen ablagert und damit die Sonneneinstrah lung und Stromerzeugung durch die Fotovoltaik-Elemente verhindert, zur Schneebefreiung benutzt werden: Conversely, in cold regions where there is snowfall and snow is deposited on the photovoltaic elements, thus preventing solar radiation and power generation by the photovoltaic elements, it can be used to clear the snow:
Hierfür muss lediglich Wärmeträger-Medium mit einer Temperatur über 0° C durch diese Wärmeträger-Leitungen auf der Rückseite der Fotovoltaik-Elemente geleitet werden, bis sich deren Außenseite ebenfalls auf oberhalb 0° C erwärmt und dadurch die unterste Schicht des darauf lastenden Schnees taut, der darauf hin auf diesem Tauwasser schwerkraftbedingt von dem Fotovoltaik-Element nach untern abrutschen wird. For this purpose, only heat transfer medium with a temperature above 0 ° C has to be passed through these heat transfer lines on the back of the photovoltaic elements until their outside also warms up to above 0 ° C and thaws the bottom layer of the snow on them, which will then slide downwards from the photovoltaic element due to gravity on this condensation.
Um für eine dieser Aufgaben oder auch für die Benutzung im Gebäude unter schiedliche Temperatur-Niveaus in Form von Wärmeträger-Medium zur Verfü gung zu haben, also Warmmedium und Kaltmedium - wobei in der Regel für beides jeweils ein thermischer Speicher vorhanden ist - kann beim Mangel an der einen Temperatur-Art dieser behoben werden, indem mittels einer Wärme pumpe aus der dann meist im Überfluss vorhandenen anderen Temperatur-Art Wärmeträger-Medium der gewünschten Temperatur-Art erzeugt und entweder sofort verbraucht oder vorgehalten wird. In order to have different temperature levels in the form of heat transfer medium available for one of these tasks or for use in the building, i.e. warm medium and cold medium - whereby a thermal storage device is usually available for both - can in the event of a deficiency at one temperature type this can be remedied by using a heat pump to generate heat transfer medium of the desired temperature type from the other temperature type, which is then usually in abundance, and either use it immediately or keep it in stock.
Die Wärmepumpe, also in der Regel eine Flüssigkeits-Luft-Wärmepumpe, ist elektrisch betrieben mittels des von den Fotovoltaik-Elementen erzeugten Stro mes, und diese Umwandlung wird vorzugsweise dann durchgeführt, wenn die Fotovoltaik-Elemente viel Strom erzeugen, also vorzugsweise tagsüber. So kann in heißen Gegenden der erzeugte Strom direkt zum Erzeugen von ge genüber der Umgebungsluft kühlerem Wärmeträger-Medium benutzt werden, welches mittels Durchströmung der Wärmeträger-Leitungen am Boden oder un ter der Decke des Gebäudes die Räume des Gebäudes kühlt. The heat pump, usually a liquid-air heat pump, is electrically operated by means of the current generated by the photovoltaic elements, and this conversion is preferably carried out when the photovoltaic elements generate a lot of electricity, i.e. preferably during the day. In hot areas, the generated electricity can be used directly to generate heat transfer medium, which is cooler than the ambient air and which cools the rooms of the building by flowing through the heat transfer lines on the floor or under the ceiling of the building.
Die Wärmepumpe kann auch einen Anschluss an das Grundwasser oder im Bo den verlegte Wärmesammel-Leitungen, die von Wärmeträger-Medium durch strömt sind, verfügen, und zum Beheizen des Gebäudes - vor allem in kälteren Gegenden - mittels des von den Fotovoltaik-Elementen erzeugten Stromes dem vom Untergrund / Grundwasser auf ca. 10° C gehaltenen Wärmeträger-Medium Wärme entziehen und damit das Wärmeträger-Medium eines vorzugsweise an deren Kreislaufes, erwärmen, beispielsweise Wärmeträger-Medium, welches durch die Wärmeträger-Leitungen in den Räumen des Gebäudes geführt wird, um diese zu beheizen. The heat pump can also have a connection to the groundwater or heat collection lines laid in the ground, through which the heat transfer medium flows, and for heating the building - especially in colder areas - using the electricity generated by the photovoltaic elements extract heat from the heat transfer medium, which is kept at approx. 10 ° C by the subsoil / groundwater, and thus heat the heat transfer medium of a preferably other circuit, for example heat transfer medium which is routed through the heat transfer lines in the rooms of the building, to heat them.
Vorzugsweise sind die Wärmeträger-Leitungen des Gebäudes in einzelne Teil- Kreisläufe unterteilt, so dass beispielsweise die Wärmeträger-Leitungen unter je der der einzelnen Dach-Module, die eine Seite des Daches bilden, einen einzel nen Teil-Kreislauf bilden, und ebenso die der einzelnen Außenwände des Ge bäudes und auch die Wärmeträger-Leitungen an der Decke oder im Boden der Räume des Gebäudes für jeden Raum einen Teil-Kreislauf bilden. The heat transfer lines of the building are preferably divided into individual sub-circuits, so that, for example, the heat transfer lines under each of the individual roof modules that form one side of the roof form a single sub-circuit, as well as those of the individual outer walls of the building and also the heat transfer lines on the ceiling or in the floor of the rooms of the building form a partial cycle for each room.
Dadurch ist es möglich, bei Bedarf einer bestimmten Temperatur-Art ein Wärme träger-Medium in einem dieser Teil-Kreisläufe diesen zunächst mit einem ande ren Teil-Kreislauf zu verbinden, der diese Temperatur-Art momentan besitzt. This makes it possible, if a certain temperature type is required, a heat carrier medium in one of these sub-circuits to initially connect this with another sub-circuit that currently has this temperature type.
Häufig kann bereits auf diese Art und Weise, zumindest über eine bestimmte Zeit, der Bedarf an dieser Temperatur-Art gedeckt werden, so dass die Wärmepumpe erst dann eingesetzt werden muss, wenn dies nicht mehr ausreicht. Die Verschaltung der einzelnen Teil-Kreisläufe kann in diesem Fall über die Steu erung automatisch erfolgen, wobei insbesondere mittels einer sogenannten hyd raulischen Weiche auch eine Selbstregulierung, also noch ohne Einsatz der Steuerung, erreicht werden kann. Often the need for this type of temperature can already be covered in this way, at least for a certain period of time, so that the heat pump only has to be used when this is no longer sufficient. In this case, the interconnection of the individual sub-circuits can take place automatically via the control system, whereby self-regulation can be achieved in particular by means of a so-called hydraulic switch, i.e. without using the control system.
Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform wird der von den Fotovol taik-Elementen erzeugte elektrische Strom zum Betreiben der elektrischen Haus haltsgeräte sowie der Umwälzpumpen für das Wärmeträger-Medium in den Wär meträger-Leitungen, der Wärmepumpe und gegebenenfalls zum Beliefern der Strom-Tankstelle verwendet, gegebenenfalls unter Zwischenspeicherung im Akku, die von den Wärme-Elementen gesammelte thermische Energie zum Be treiben der Raumheizung und der Versorgung der Warmwasser-Verbraucher verwendet, gegebenenfalls unter Zwischenspeicherung im thermischen Spei cher, sowohl die elektrische Energie als auch die thermische Energie auf dersel ben Fläche der aus Fotovoltaik-Elementen und Wärme-Elementen übereinander angeordneten Energie-Schale erzeugt, insbesondere indem die beim Erzeugen von elektrischen Strom erfolgende Aufheizung der Fotovoltaik-Elemente mittels der Wärme-Elemente abgenommen wird und hierdurch die Fotovoltaik-Elemente gekühlt werden. In a preferred embodiment, the electricity generated by the photovoltaic elements is used to operate the electrical household appliances and the circulation pumps for the heat transfer medium in the heat transfer lines, the heat pump and, if necessary, to supply the electricity filling station with intermediate storage in the battery, the thermal energy collected by the heat elements used to operate the room heating and the supply of hot water consumers, possibly with intermediate storage in the thermal storage, both the electrical energy and the thermal energy on the same area of the generated from photovoltaic elements and heat elements one above the other arranged energy shell, in particular in that the heating of the photovoltaic elements that occurs when generating electricity is removed by means of the heat elements and the photovoltaic elements are thereby cooled.
Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden be schneite Fotovoltaik-Elemente abgetaut, indem Wärmeträger-Medium mit einer Temperatur über 0 °C durch die Wärme-Elemente geleitet wird. In a further preferred embodiment, snow-covered photovoltaic elements are defrosted by passing heat transfer medium with a temperature above 0 ° C. through the heating elements.
Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kühlt eine mittels des durch die Fotovoltaik-Elemente erzeugten Stromes betriebene Wärme pumpe das Wärmeträger-Medium ab und verwendet es In the context of a further preferred embodiment, a heat pump operated by means of the electricity generated by the photovoltaic elements cools the heat transfer medium and uses it
- mittels Durchführung im Inneren des Gebäudes zum Kühlen der Innenluft und/oder - by means of implementation inside the building for cooling the indoor air and / or
- zum Auskondensieren der in warmer Umgebungsluft enthaltenen Feuch tigkeit zur Erzielung von Trinkwasser und/oder Nutzwasser. Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform entzieht eine mit tels des durch die Fotovoltaik-Elemente erzeugten Stromes betriebene Wärme pumpe dem Grundwasser Wärme und heizt das Wärmeträger-Medium auf und lädt den thermischen Speicher auf oder beheizt das Gebäude direkt mittels Hin durchleitung durch die Wärmeträger-Leitungen im Inneren des Gebäudes oder beheizt die Fotovoltaik-Elemente. - To condense out the moisture contained in the warm ambient air in order to obtain drinking water and / or industrial water. In a further preferred embodiment, a heat pump operated by means of the electricity generated by the photovoltaic elements removes heat from the groundwater and heats the heat transfer medium and charges the thermal store or heats the building directly by passing through the heat transfer lines inside the building or heated the photovoltaic elements.
Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Wärme träger-Leitungen in Teil-Kreisläufe unterteilt, insbesondere entsprechend den einzelnen Dachflächen und Wandflächen außen am Gebäude und/oder den einzelnen Räumen im Inneren des Gebäudes und die energietechnische Steue rung des Gebäudes steuert die einzelnen Teile-entsprechend des Bedarfs an unterschiedlichen Energie-Niveaus in den einzelnen Teil-Kreisläufen und im thermischen Speicher, insbesondere wird bei beschneiten Dachflächen der Wärmeträger-Kreislauf unter der im Tagesverlauf als erstes beschienenen Dachfläche direkt mit dem Wärmeträger-Kreislauf der im Tagesverlauf nächsten beschienenen Dachfläche oder aller anderen Dachflächen verschaltet. In a further preferred embodiment, the heat carrier lines are divided into sub-circuits, in particular according to the individual roof surfaces and wall surfaces on the outside of the building and / or the individual rooms inside the building and the energy-related control of the building controls the individual parts. According to the need for different energy levels in the individual sub-circuits and in the thermal storage, in particular with snow-covered roof areas, the heat transfer medium circuit under the roof area which is first lit up during the day is directly linked to the heat transfer medium circulation system of the next roof area lit up during the day, or all of them connected to other roof surfaces.
Im Rahmen einerweiteren bevorzugten Ausführungsform wird warmes Wär meträger-Medium nachts durch den Wärmeträger-Kreislauf unter den Dachflä chen zum Abkühlen hindurchgepumpt zur Erzielung von abgekühltem Wärmeträ ger-Medium und das abgekühlte Wärmeträger-Medium am nächsten Tag zum Kühlen des Gebäudes verwendet. In a further preferred embodiment, warm heat transfer medium is pumped through the heat transfer circuit under the roof surfaces to cool down at night to achieve cooled heat transfer medium and the cooled heat transfer medium is used the next day to cool the building.
Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird elektrischer Strom erzeugt mittels eines von bewegter Luft angetriebenen und mit einem Ge nerator gekoppelten Wind-Rotors, der auf dem Dach angeordnet wird zum An treiben mittels Außenluft und/oder der über dem Abstand zwischen Energie schale und Außenwand angeordnet wird zum Antreiben durch darin aufstei gende, durch die Energieschale aufgeheizte, Luft. c) Ausführungsbeispiele In a further preferred embodiment, electricity is generated by means of a wind rotor driven by moving air and coupled to a generator, which is arranged on the roof to drive using outside air and / or which is arranged above the distance between the energy shell and the outer wall is driven by air that rises in it and is heated by the energy shell. c) Embodiments
Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen: Embodiments according to the invention are described in more detail below by way of example. Show it:
Fig. 1: einen Teil eines erfindungsgemäßen Gebäudes in perspektivischer Ansicht, 1: a part of a building according to the invention in a perspective view,
Figur 1a: einen Schnitt entlang der Linie A - A durch das Dach des Gebäudes gemäß Figur 1 mit einer 1. Bauform der Halteprofile, Figure 1a: a section along the line A - A through the roof of the building according to Figure 1 with a 1st design of the retaining profiles,
Figur 1b: einen Schnitt entlang der Linie B - B durch eine Wand des Gebäu des gemäß Figur 1, Figure 1b: a section along the line B - B through a wall of the building according to Figure 1,
Figur 1c: einen Schnitt entlang der Linie C - C durch eine Decke des Gebäu des gemäß Figur 1, Figure 1c: a section along the line C - C through a ceiling of the building according to Figure 1,
Figur 2a: eine Aufsicht von oben in das Innere einer Etage des Gebäudes, Figure 2a: a plan view from above into the interior of a floor of the building,
Figur 2b: eine Front Ansicht der Inneneinrichtung, wie in Figur 2a dargestellt, Figure 2b: a front view of the interior as shown in Figure 2a,
Figur 2c: eine perspektivische Ansicht der Rundküche, Figure 2c: a perspective view of the round kitchen,
Figur 3a: einen Schnitt analog zu Figur 1a mit einer 2. Bauform der Haltepro file, Figure 3a: a section analogous to Figure 1a with a second design of the holding profile,
Figur 3b: einen Schnitt analog zu Figur 1a mit einer 3. Bauform der Haltepro file, Figure 3b: a section analogous to Figure 1a with a third design of the holding profile,
Figur 3c: eine Aufsicht auf miteinander verbundene Paneele mit einer 1. Bau form einer Wärmeträger-Leitung, Figur 3d: eine Aufsicht auf miteinander verbundene Paneele mit einer 2. Bau form einer Wärmeträger-Leitung, Figure 3c: a plan view of interconnected panels with a 1st construction form of a heat transfer line, Figure 3d: a plan view of interconnected panels with a 2nd construction form of a heat transfer line,
Figur 1 zeigt ein Gebäude 100, bei dem auf dem Korpus 100b des Gebäudes - bestehend aus einer Bodenplatte 106 und einer Deckenplatte 105 sowie Wan delementen 90 dazwischen - ein Dach 100a aufgesetzt ist, wobei das Gebäude 100 erfindungsgemäß gestaltet und ausgestattet ist: FIG. 1 shows a building 100 in which a roof 100a is placed on the body 100b of the building - consisting of a base plate 106 and a ceiling plate 105 and wall elements 90 in between - the building 100 being designed and equipped according to the invention:
Sowohl die Dachflächen - obwohl nicht eingezeichnet, vorzugsweise alle Dach flächen - als auch zumindest ein Teil der Wandflächen, also der Außenseite der Wandelemente 90, weisen eine Energieschale 50 auf, die in Figur 1a näher dar gestellt ist und im Querschnitt aus äußeren Fotovoltaik-Elementen 40 und auf deren Innenseiten angeordneten Wärme-Elementen 30 besteht. Both the roof surfaces - although not shown, preferably all roof surfaces - and at least some of the wall surfaces, i.e. the outside of the wall elements 90, have an energy shell 50, which is shown in more detail in FIG. 1a and is made up of external photovoltaic elements in cross section 40 and heating elements 30 arranged on the inside thereof.
Da solche Fotovoltaik-Elemente 40 in aller Regel in Form von rechteckigen Plat ten hergestellt werden, wurden damit bisher in aller Regel nur die ebenfalls recht eckigen Dachflächen von Satteldächern ausgestattet, obwohl Walmdächer mit ihren trapezförmigen oder dreieckigen Dachflächen - weltweit betrachtet - we sentlich häufiger sind und vor allem den Vorteil aufweisen, dass sie in alle Rich tungen geneigte Dachflächen besitzen. Since such photovoltaic elements 40 are usually produced in the form of rectangular plates, so far only the rectangular roof surfaces of gable roofs have been equipped with them, although hip roofs with their trapezoidal or triangular roof surfaces - viewed worldwide - are much more common and above all have the advantage that they have roof surfaces that are sloping in all directions.
Wenn das Dach 100a beispielsweise eine Firstrichtung von Ost nach West be sitzt, können mithilfe der Energieschale 50 auf den angewalmten östlichen und südlichen Giebelflächen hohe Zusatzerträge an erzeugtem Strom und in diesem Fall auch Wärme erzielt werden. If the roof 100a has a ridge direction from east to west, for example, high additional yields of generated electricity and, in this case, also heat can be achieved with the aid of the energy shell 50 on the angled eastern and southern gable surfaces.
Im vorliegenden Fall ist der First in Form einer schmalen horizontalen Fläche, also ohne Spitze, ausgebildet, und die First-Fläche ebenfalls aus Photovoltaikele- menten 40 erstellt, was jedoch nicht Voraussetzung für ein erfindungsgemäßes Gebäude 100 ist. Vorzugsweise sind die rechteckigen Photovoltaikelemente 40 so beschaffen, dass sie vor Ort auf der Baustelle zugeschnitten werden können auf die benötigte Form. In the present case, the ridge is designed in the form of a narrow horizontal surface, that is to say without a point, and the ridge surface is also made from photovoltaic elements 40, which, however, is not a prerequisite for a building 100 according to the invention. The rectangular photovoltaic elements 40 are preferably designed in such a way that they can be cut to the required shape on site at the construction site.
Die Form der einzelnen Photovoltaikelemente 40 muss sehr exakt der Soll-Form entsprechen, da bei dem erfindungsgemäßen Dach 100a, wie in Figur 1a im Schnitt dargestellt, die Energieschale 50 gleichzeitig die witterungsdichte Dach haut darstellt, also sich unter den Photovoltaikelementen 40 keine Dachziegel oder ähnliches befinden. The shape of the individual photovoltaic elements 40 must correspond very precisely to the desired shape, since in the roof 100a according to the invention, as shown in section in FIG. 1a, the energy shell 50 simultaneously represents the weatherproof roof skin, i.e. there are no roof tiles or the like under the photovoltaic elements 40 are located.
Ein wichtiger erfindungsgemäßer Aspekt ist der Aufbau der Energieschale 50 aus Photovoltaikelementen 40 einerseits, die mit der Außenseite dem Sonnenlicht ausgesetzt sind, und Wärme-Elementen 30 andererseits, die auf der von der Sonne abgewandten Rückseite der Fotovoltaik-Elemente 40 angeordnet ist: An important aspect of the invention is the construction of the energy shell 50 from photovoltaic elements 40 on the one hand, the outside of which is exposed to sunlight, and on the other hand, heating elements 30, which is arranged on the back of the photovoltaic elements 40 facing away from the sun:
Die Wärme-Elemente 30 bestehen aus Halteprofilen 1 aus einem gut wärmeleit fähigen Material wie etwa Aluminium oder Stahlblech - wie in Figur 1c vergrößert dargestellt - deren Profil-Querschnitt stirnseitig oder im Querschnitt betrachtet einen Flaltebereich 2 oder auch mehrere parallel beabstandet nebeneinander verlaufende Flaltebereich 2 aufweisen mit in dieser ersten Bauform der Flaltepro- file 1 pro Flaltebereich 2 den beiden Flalteschenkeln 2a, b und einer Ausnehmung 4 dazwischen, in der eine Wärmeträger-Leitung 31 , meist ein Schlauch oder ein Rohr 31 mit einem runden Querschnitt, gehalten werden kann. The heating elements 30 consist of retaining profiles 1 made of a material with good thermal conductivity such as aluminum or sheet steel - as shown enlarged in FIG. 1c - the profile cross-section of which has a folded area 2 or several parallel spaced apart areas 2 at the front or in cross-section with in this first design the fold profile 1 per fold area 2 the two fold legs 2a, b and a recess 4 between them, in which a heat transfer line 31, usually a hose or a tube 31 with a round cross-section, can be held.
Aus diesem Grund ist der Flaltebereich 2 in der Regel C-förmig gestaltet und da mit die Ausnehmung 4 hinterschnitten und die beiden Flalte-Schenkel 2a, b sind mit ihren konkaven Innenseiten gegeneinander gewandt, sodass eine Wärmeträ ger-Leitung 31 mit dem entsprechenden Außenquerschnitt bei ausreichend elas tischem Flaltebereich 2, insbesondere ausreichend elastischen Flalte-Schenkel 2a, b, formschlüssig von der offenen Seite her in die Ausnehmung 4 eingedrückt und verrastet werden kann. Dabei sollte die Wärmeträger-Leitung 31 ebenfalls aus einem möglichst gut wär meleitfähigen Material bestehen und die Kontaktfläche zwischen dem Außenum fang der Wärmeträger-Leitung 31 und dem Innenumfang der Ausnehmung 4 möglichst sein, um den Wärmeübergang von dem Halteprofil 1 an die Wärmeträ ger-Leitung 31 möglichst wenig zu behindern. For this reason, the fold area 2 is usually C-shaped and with the recess 4 undercut and the two fold legs 2a, b face each other with their concave inner sides, so that a Wärmeträ ger line 31 with the corresponding outer cross-section sufficiently elastic fold area 2, in particular sufficiently elastic fold leg 2a, b, can be positively pressed into recess 4 from the open side and locked. The heat transfer line 31 should also consist of a material that is conductive as well as possible, and the contact surface between the outer circumference of the heat transfer line 31 and the inner circumference of the recess 4 should be as possible in order to prevent heat transfer from the retaining profile 1 to the heat transfer line 31 to hinder as little as possible.
Von dem Haltebereich 2 streben zu beiden Seiten ebene und zueinander fluch tende Kontakt-Schenkel 3a, b ab, die mit den Halte-Schenkeln 2a, b des Halte bereiches 2 thermisch gut leitend verbunden sind, insbesondere mit diesen ein stückig zusammen ausgebildet sind. From the holding area 2 strive on both sides of flat and mutually aligned contact legs 3a, b, which are connected to the holding legs 2a, b of the holding area 2 in a thermally conductive manner, in particular are formed integrally with them.
Diese Halteprofile 1 werden mittels eines thermisch gut leitfähigen Klebers 32 auf der Rückseite der vorzugsweise bereits auf einer Unterkonstruktion - beispiels weise den Dachlatten 101 eines Dachstuhls, die auf den Dachsparren 102 fixiert sind und horizontal verlaufen - aufliegenden Photovoltaikelemente 40 angelegt und verklebt. These retaining profiles 1 are applied and glued by means of a thermally highly conductive adhesive 32 on the back of the photovoltaic elements 40, which are preferably already on a substructure - for example the roof battens 101 of a roof truss, which are fixed on the rafters 102 and run horizontally.
Dies geschieht vorzugsweise über mehrere nebeneinanderliegende Photovoltai kelemente 40 hinweg oder auch immer nur in Stücken, die sich nur entlang eines Photovoltaikelementes 40 erstrecken, aber dann zueinander fluchten müssen. This is preferably done over a plurality of adjacent photovoltaic elements 40 or always only in pieces that only extend along a photovoltaic element 40, but then have to be aligned with one another.
Vorzugsweise sind mehrere Halteprofile 1 - meist parallel und im Abstand zuei nander verlaufend - durch nicht dargestellte Querstreben zu größeren Haltepa neelen 20 zusammengefasst und montiert, sodass diese Haltepaneele 20 im Ganzen an der Rückseite von Photovoltaikelementen 40 befestigt werden kön nen. Preferably, several retaining profiles 1 - mostly running parallel and at a distance from one another - are combined and mounted to form larger retaining panels 20 by means of transverse struts (not shown) so that these retaining panels 20 as a whole can be attached to the back of photovoltaic elements 40.
Auf diese Art und Weise kann die Betriebswärme der sich im Betrieb erhitzenden Photovoltaikelemente 14 über die Halteprofile 1 und die Wärmeträger-Leitung 31 an das darin strömende Wärmeträger-Medium übertragen und damit abgeführt und anderweitig gespeichert werden. Wie in Figur 3c dargestellt und auch in Figur 1c erkennbar, verläuft eine Wär meträger-Leitung 31 , beispielsweise ein Wärmeträger-Schlauch 31 , vorzugs weise nicht nur durch einen einzigen Haltebereich 2 eines Halteprofiles 1 , son dern durch mäanderartiges Verlegen des Wärmeträger-Schlauches 31 hinterei nander durch eine Vielzahl solcher Haltebereiche 2, indem der Schlauch 31 aus dem in Profilrichtung 1' einem Ende, z.B. 1a, des Halteprofiles 1 und damit eines Haltebereiches 2 herausgeführt und durch Umbiegen zu einem Halbkreis in das am selben Ende z.B. 1a des benachbarten Haltebereiches 2 eingeführt wird und so weiter. In this way, the operating heat of the photovoltaic elements 14, which heat up during operation, can be transferred via the retaining profiles 1 and the heat transfer line 31 to the heat transfer medium flowing therein and thus dissipated and otherwise stored. As shown in FIG. 3c and also recognizable in FIG. 1c, a heat transfer line 31, for example a heat transfer hose 31, preferably runs not only through a single holding area 2 of a holding profile 1, but by laying the heat transfer hose 31 in a meandering manner one behind the other through a large number of such holding areas 2, in that the hose 31 is led out of one end in the profile direction 1 ', e.g. 1a, of the holding profile 1 and thus a holding area 2 and by bending into a semicircle into the one at the same end, e.g. 2 is introduced and so on.
Damit kann eine einzige Wärmeträger-Leitung 31 mit nur zwei offenen Enden eine sehr große Fläche, beispielsweise eine gesamte Dachfläche oder Wandflä che oder Deckenfläche eines Gebäudes, überdecken bzw. belegt, wodurch das Risiko einer Undichtigkeit der Wärmeträger-Leitung 31 stark reduziert wird ana log zu heute üblichen Fußboden-Heizungen, bei denen ebenfalls meist eine ein zige mäanderförmig verlegte Schlauchleitung den Boden eines gesamten Rau mes belegt Thus, a single heat transfer line 31 with only two open ends can cover or occupy a very large area, for example an entire roof surface or wall surface or ceiling area of a building, which greatly reduces the risk of the heat transfer line 31 leaking analogously to today's common underfloor heating, in which also usually a single meandering hose line occupies the floor of an entire room
Da die Photovoltaikelemente 40 zusammen die wetterdichte Dachhaut darstellen sollen, werden sie gegeneinander abgedichtet mit Hilfe von Dichtungen 51 , ins besondere Dichtungs-Profilen 51 , die vorzugsweise auch nach der Montage der Photovoltaikelemente 40 an ihrer Stützkonstruktion, etwa den Dachlatten 101 , noch angebracht werden können, beispielsweise durch Hineindrehen oder Ein klipsen zwischen die Ränder benachbarter Photovoltaikelemente 40, von der Au ßenseite oder vorzugsweise von deren Innenseite her. Since the photovoltaic elements 40 together represent the weatherproof roof skin, they are sealed against one another with the aid of seals 51, in particular sealing profiles 51, which can preferably still be attached to their support structure, such as the roof battens 101, after the photovoltaic elements 40 have been installed , for example by screwing in or clipping in between the edges of adjacent photovoltaic elements 40, from the outside or preferably from the inside.
Um dennoch eindringende Feuchtigkeit nach unten ohne Schaden ableiten zu können, kann eine wasserdichte Unterspann-Folie 109 unter der gesamten Dachfläche montiert werden, entweder zwischen den Dachlatten 101 und den Dachsparren 102 oder auf der dem Raum zugewandten Innenseite der Dachs parren 102, wobei dort auch eine Beplankung 109, vorzugsweise aus optischen Gründen, vorgesehen werden kann. Figur 1b zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Wandaufbau 100b, bei dem auf der Außenseite der tragenden Wand, die hier aus einer Wandplatte 70 be steht, wiederum die Energieschale 50 wie zuvor anhand des Daches 100a be schrieben, montiert ist. In order to be able to divert penetrating moisture downwards without damage, a waterproof underlay film 109 can be installed under the entire roof surface, either between the roof battens 101 and the rafters 102 or on the inside of the roof parren 102 facing the room, where also a planking 109, preferably for optical reasons, can be provided. FIG. 1b shows a vertical section through a wall structure 100b, in which the energy shell 50 is again mounted on the outside of the load-bearing wall, which here consists of a wall panel 70, as previously described with reference to the roof 100a.
Dies geschieht vorzugsweise im Abstand zur Außenseite der Wandplatte 70 mit tels dazwischen angeordnete Distanzelementen wie etwa Distanzlatten 101 , die am besten vertikal verlaufend angeordnet werden. Auch in diesem Fall sind die einzelnen Photovoltaikelemente 40 der Energieschale 50 über Dichtungsprofile 51 wasserdicht gegeneinander verbunden. This is preferably done at a distance from the outside of the wall plate 70 by means of spacer elements arranged in between, such as spacer bars 101, which are best arranged to run vertically. In this case too, the individual photovoltaic elements 40 of the energy shell 50 are connected to one another in a watertight manner via sealing profiles 51.
Die Wandplatte 70 selbst besteht aus mehreren entlang ihrer Hauptebene ver laufenden Schichten, wobei dieser Schichtaufbau vorzugsweise symmetrisch ist: The wall panel 70 itself consists of several layers running along its main plane, this layer structure preferably being symmetrical:
Innen, vorzugsweise In der Mitte, befindet sich eine Kernschicht 71 , die sowohl primär die Stabilität der Wandplatte 70 zur Verfügung stellt und beispielsweise aus einem Holzwerkstoff bestehen kann, entweder in Form einer Schichtholz- Platte oder einer USB-Platte, bei der Holzfasern mit einem relativ hohen Anteil an Kleber zusammengehalten werden. Inside, preferably in the middle, there is a core layer 71, which primarily provides the stability of the wall panel 70 and can, for example, consist of a wood material, either in the form of a laminated wood panel or a USB panel, in which wood fibers with a relatively high proportion of glue are held together.
Bei der Befestigung an umgebenen Bauteilen, beispielsweise vertikal aufragen den, nicht dargestellten Wandpfosten, die zwischen den einzelnen Wandplatten 70 vorhanden sein können, erfolgt die Befestigung, insbesondere Verschrau bung, der Wandplatten 70 durch Verschraubung in diese Kernplatte 71 hinein. When attaching to surrounding components, for example vertically protruding wall posts, not shown, which may be present between the individual wall panels 70, the wall panels 70 are fastened, in particular screwed, by screwing them into this core panel 71.
Die zweite Funktion der Kernplatte 71 ist die der Wärmespeicherung und damit verzögerten Wärmeabgabe gegenüber der Wärmeaufnahme. The second function of the core plate 71 is that of heat storage and thus delayed heat release compared to heat absorption.
Zusammen mit der entsprechenden Festlegung der Isolierwirkung der beidseits an der Kernplatte 71 sich anschließenden, insbesondere direkt anliegenden, Iso lierplatten 73a, b kann somit der zeitliche Versatz zwischen Wärmeaufnahme und Wärmeabgabe durch die Kernplatte 71 festgelegt werden. Der Umfang der Wär mespeicherung kann durch Wahl des Materials der Kernplatte festgelegt werden. Die äußerste Schicht besteht in einer Außenplatte 72a, b die vorzugsweise aus einem brandhemmenden Material, vorzugsweise Magnesiumsoxid, besteht. Da zwischen befindet sich jeweils eine Isolierschicht. Together with the corresponding definition of the insulating effect of the insulating plates 73a, b adjoining the core plate 71 on both sides, in particular directly adjacent, the time offset between heat absorption and heat emission by the core plate 71 can thus be defined. The amount of heat storage can be determined by choosing the material of the core plate. The outermost layer consists of an outer plate 72a, which is preferably made of a fire-retardant material, preferably magnesium oxide. There is an insulating layer in between.
Zwischen der Außenplatte 72a, b und der Isolierschicht 73a, b kann eine weitere, der Stabilität und/oder dem Schallschutz und/oder der Wärmespeicherung die nende Schicht - sei es als Platte oder in anderer Form - angeordnet sein. Between the outer plate 72a, b and the insulating layer 73a, b, another layer, the stability and / or the sound insulation and / or the heat storage, can be arranged - be it as a plate or in another form.
Ebenso können luftgefüllte Abstände zwischen einzelnen der Schichten vorhan den sein und/oder die einzelnen Schichten können statt in Form von Platten auch in anderer Form vorliegen, beispielsweise die äußersten Schichten durch eine Beschichtung aufgetragen werden und/oder die Schichten aus losen Partikeln bestehen, was dann einen umlaufenden Rahmen um die Wandplatte 70 erfor dert. Likewise, air-filled spaces between individual layers can exist and / or the individual layers can also be in another form instead of in the form of plates, for example the outermost layers are applied by a coating and / or the layers consist of loose particles, which then a circumferential frame around the wall plate 70 requires.
Figur 1c zeigt einen Vertikalschnitt durch den Aufbau einer Geschossdecke. Figure 1c shows a vertical section through the structure of a floor.
Vorzugsweise dient die gleiche Platte mit dem gleichen Plattenaufbau als De ckenplatte 105 wie auch als Wandplatte 106. The same plate with the same plate structure is preferably used as the ceiling plate 105 and also as the wall plate 106.
Auf der Oberseite der Deckenplatte 105 können sich weitere Schichten zur Schalldämmung bzw. Trittschalldämmung befinden. Further layers for sound insulation or footfall sound insulation can be located on the upper side of the ceiling plate 105.
Erfindungswesentlich ist jedoch, dass an der Unterseite der Deckenplatte 105 - wiederum beabstandet durch Abstandselemente wie etwa Distanzlatten 101 - wiederum ein Wärme-Element 30 montiert ist bestehend aus einer Vielzahl von Halteprofilen 1 , in deren Ausnehmungen 4 mit Wärmeträger-Medium durch strömte Schläuche oder Rohre 31 montiert sind, vorzugsweise wiederum von ei nem zum nächsten Halteprofil 1 durch mäanderartiges Verlegen der Rohrleitun gen 31 wie in Figur 3c dargestellt, sodass jeder Raum des Gebäudes von einer vorzugsweise einzigen Fleizschlange in Form einer solchen Rohrleitung 31 an der Decke belegt ist. Durch Hindurchleiten von warmem Wärmeträger-Medium durch die Rohrleitun gen 31 werden die Räume im Gebäude beheizt, durch Hindurchleiten von kaltem Wärmeträger-Medium gekühlt. It is essential to the invention, however, that a heating element 30 is again mounted on the underside of the ceiling plate 105 - again spaced by spacing elements such as spacer bars 101 - consisting of a plurality of retaining profiles 1, in their recesses 4 with heat transfer medium flowing through hoses or pipes 31 are mounted, preferably again from one to the next retaining profile 1 by meandering laying of the pipes 31 as shown in Figure 3c, so that each room of the building is occupied by a preferably single snake in the form of such a pipe 31 on the ceiling. By passing warm heat transfer medium through the Rohrleitun conditions 31, the rooms in the building are heated and cooled by passing cold heat transfer medium through.
Aus optischen Gründen kann unterhalb des Wärmeelements 30 eine luftdurch lässige Zwischendecke montiert werden, sei es in Form einer luftdurchlässigen Unterspann-Bahn oder in Form einer gelochten Beplankung, was hier nicht dar gestellt ist. For optical reasons, an air-permeable false ceiling can be mounted below the heating element 30, be it in the form of an air-permeable underlay sheet or in the form of a perforated paneling, which is not shown here.
Figur 3d zeigt im Zusammenhang mit der Schnittdarstellung der Figur 3a eine andere Möglichkeit der Erstellung einer mäander-förmigen Wärmeträger-LeitungFIG. 3d shows, in connection with the sectional view of FIG. 3a, another possibility of creating a meander-shaped heat transfer line
31: 31:
Dabei sind die Haltebereiche 2 hinsichtlich ihrer Profilform als umlaufend ge schlossene, in diesem Fall Halte-Rohre 2* mit kreisrundem Querschnitt ausgebil det und damit in Umfangsrichtung dicht, und stellen in Verlaufsrichtung V des Profils, also in Profil-Richtung, über die Länge des Halteprofils 1 bereits selbst die Wärmeträger-Leitung 31 dar. The holding areas 2 are in terms of their profile shape as circumferentially ge closed, in this case holding tubes 2 * with circular cross-section ausgebil det and thus tight in the circumferential direction, and set in the direction V of the profile, i.e. in the profile direction, over the length of the Holding profile 1 already represents the heat transfer line 31.
Diese einzelnen, jeweils beidseitig offenen, Halterohre 2* könnten durch, insbe sondere quer dazu verlaufende, Versorgungsleitungen an ihren jeweiligen Enden 1a, 1b strömungstechnisch parallel geschaltet werden, sollen jedoch vorzugs weise seriell miteinander verbunden werden zu einer möglichst langen Wärme träger-Leitung 31, wie die mäander-förmige Wärmeträger-Leitung 31 gemäß Figur 3c. These individual holding tubes 2 *, each open on both sides, could be connected fluidically in parallel at their respective ends 1a, 1b by, in particular, supply lines running transversely thereto, but should preferably be connected in series to form the longest possible heat carrier line 31, like the meander-shaped heat transfer line 31 according to FIG. 3c.
Zu diesem Zweck werden zwei - vorzugsweise unmittelbar - benachbarte Enden am gleichen Ende z.B. 1b eines Halterohres 2* durch jeweils einen Rohrbogen 33, der vorzugsweise in der Aufsicht betrachtet halbkreisförmig gestaltet ist, dicht miteinander verbunden. Zu diesem Zweck besitzt ein z.B. halbkreisförmiger Rohrbogen 33 an seinen bei den offenen Enden einen jeweils geraden, sich an das offene Ende anschließen den, Hülsen-Fortsatz 33a, dessen Außenumfang in dem Innenumfang des Endes eines Halterohres 2* eines Haltebereiches 2 hineinpasst und darin dicht verklebt werden kann. Der Innenumfang des Hülsen-Fortsatzes 33a fluchtet vorzugs weise mit dem Innenumfang des Rohrbogens 33. For this purpose, two - preferably immediately - adjacent ends at the same end, for example 1b of a holding tube 2 * , are tightly connected to one another by a respective pipe bend 33, which is preferably designed as a semicircle when viewed from above. For this purpose, a semicircular pipe bend 33, for example, has a straight sleeve extension 33a at its open ends, the outer circumference of which fits into the inner circumference of the end of a holding tube 2 * of a holding area 2 and is tight in it can be glued. The inner circumference of the sleeve extension 33 a is preferably aligned with the inner circumference of the pipe bend 33.
Statt eines Hülsen-Fortsatzes, der in den Innenumfang des Halterohres 2* er setzbar ist, wäre auch ein Hülsen-Fortsatz denkbar, der auf den Außenumfang des Halterohres 2* aufgesteckt werden kann, jedoch besteht dabei das Problem, dass der Außenumfang des Halterohres 2* nicht über den gesamten Umfang zu gänglich ist, da er an einer Stelle des Umfanges mit den Halteschenkeln 3a, b des Halteprofiles 1 verbunden, meist einstückig verbunden, ist. Instead of a sleeve extension that can be placed in the inner circumference of the holding tube 2 *, a sleeve extension would also be conceivable that can be attached to the outer circumference of the holding tube 2 *, but the problem here is that the outer circumference of the holding tube 2 * is not accessible over the entire circumference, since it is connected to the retaining legs 3a, b of the retaining profile 1, usually integrally connected, at one point on the circumference.
Im Gegensatz zur Lösung der Figur 3c bestehen die Rohrbögen 33 dabei aus einem möglichst schlecht wärmeleitenden, also thermisch möglichst gut isolier ten, Material, denn auf dieser Wegstrecke außerhalb des Halteprofils 1 soll das Wärmeträger-Medium in der Regel möglichst wenig Wärmeaustausch mit der Umgebung vollziehen. In contrast to the solution in FIG. 3c, the pipe bends 33 consist of a material that is as poorly thermally conductive as possible, i.e. thermally insulated as well as possible, because on this path outside the retaining profile 1, the heat transfer medium should generally exchange as little heat as possible with the environment .
Die Rohrbögen 33 können formstabil sein, sollten vorzugsweise jedoch soweit elastisch sein, dass ein nicht ganz exakter Abstand zwischen den beiden benach barten Halte-Rohren 2*, durch Aufbiegen des Rohrbogens 33 oder Zusammen biegen ausgeglichen werden kann, was beispielsweise am Übergang von einem zum nächsten Halteprofil 1 - wie in Figur 3d in der Mitte am linken Ende 1a der Halteprofile 1 dargestellt - der Fall sein kann. The pipe bends 33 can be dimensionally stable, but should preferably be elastic enough that an inaccurate distance between the two neighboring holding pipes 2 *, by bending the pipe bend 33 or bending together can be compensated, for example at the transition from one to next holding profile 1 - as shown in Figure 3d in the middle at the left end 1a of the holding profiles 1 - may be the case.
Der Nachteil dieser Lösung sind die vielen Verbindungsstellen zwischen den Hal terohren 2* und den Rohrbögen 33, die beispielsweise jeweils geklebt sind. The disadvantage of this solution are the many connection points between the Hal terohren 2 * and the pipe bends 33, which are each glued, for example.
Der Vorteil besteht jedoch darin, dass entlang der Halterohre 2* ein optimaler Übergang zwischen dem darin strömenden Wärmeträger-Medium und dem Hal teprofil 1 gegeben ist durch Wegfall eines Wärmeüberganges zwischen innerer Rohrleitung 31 und äußeren Halte-Schenkeln 2a, b wie bei der Lösung gemäßThe advantage, however, is that along the holding tubes 2 * there is an optimal transition between the heat transfer medium flowing therein and the Hal teprofil 1 by eliminating the heat transfer between inner Pipeline 31 and outer retaining legs 2a, b as in the solution according to FIG
Figur 3c. Figure 3c.
Unabhängig von der Art der Erstellung einer über viele Haltebereiche durchge henden Wärmeträger-Leitung 31 zeigt Figur 3a auch insofern eine andere, zweite Bauform des Halteprofiles 1 dahingehend, dass zum einen ein Halteprofil 1 nicht nur einen Haltebereich 2, sondern zwei zueinander beabstandete Halte bereiche 2 aufweist. Regardless of the type of construction of a heat transfer line 31 that extends over many holding areas, FIG. 3a also shows a different, second design of the holding profile 1 in that, on the one hand, a holding profile 1 not only has one holding area 2, but two holding areas 2 spaced apart from one another having.
Die andere Besonderheit - beide Besonderheiten können unabhängig voneinan der vorliegen - besteht darin, dass die von den Haltebereichen 2 abstrebenden Kontakt-Schenkel 3a, 3b über den Bereich zwischen den Haltebereichen 2 durchgehen und eine Kontaktplatte zum Fotovoltaik-Element 40 hin bilden, und diese Kontaktplatte quer zur Profil-Richtung 1* gesehen, an ihren beiderseitigen Enden so ausgebildet ist, dass sie mit der Kontaktplatte eines benachbarten Hal teprofils 1 zu einer flüssigkeitsdichten Dachfläche verbunden werden kann. The other peculiarity - both peculiarities can exist independently of one another - is that the contact legs 3a, 3b striving from the holding areas 2 pass through the area between the holding areas 2 and form a contact plate for the photovoltaic element 40, and this contact plate seen transversely to the profile direction 1 *, is formed at its ends on both sides so that it can be connected to the contact plate of an adjacent Hal teprofils 1 to form a liquid-tight roof surface.
So ist der eine Rand, im verbauten Zustand vorzugsweise der obere Rand, so ausgebildet, dass er auf der Außenseite vom unteren Rand des nächsten darüber angeordneten Halteprofils 1 überlappt werden kann, sodass auf der Außenfläche der Kontaktplatte, also der von der den Haltebereichen 2 abgewandten Seite, auftreffendes z.B. Regenwasser von einem Halteprofil zum nächsten nach unten abgeleitet wird, wodurch eine dichte Dachhaut geboten wird, vor allem wenn die Übergänge zwischen den Halteprofilen 1 zusätzlich abgedichtet sind durch Dich tungsprofile aus Gummi oder durch verkleben. One edge, preferably the upper edge in the installed state, is designed in such a way that it can be overlapped on the outside by the lower edge of the next holding profile 1 arranged above it, so that on the outer surface of the contact plate, i.e. the one facing away from the holding areas 2 Page, incident rainwater, for example, is diverted downwards from one retaining profile to the next, which provides a tight roof skin, especially if the transitions between the retaining profiles 1 are additionally sealed by sealing profiles made of rubber or by gluing.
Vorliegend besitzt zu diesem Zweck der obere Rand jedes Haltprofils 1 eine S- förmige Kröpfung seines im Querschnitt betrachtet zur Seite der Haltebereiche 2 hin, deren Versatz so groß ist, dass darin das untere Ende der darüber befindli chen Kontaktplatte eingelegt werden kann. In the present case, the upper edge of each retaining profile 1 has an S-shaped crank when viewed in cross section towards the side of the retaining areas 2, the offset of which is so large that the lower end of the contact plate above it can be inserted.
Dabei kann die Größe der Paneele 20 auf die Größe der Fotovoltaik-Elemente 40 abgestimmt sein, sodass beide bereits vor der Montage auf dem Dach oder der Außenwand werksseitig miteinander verklebt werden können, Dies verein facht die Montage, schränkt die Flexibilität hinsichtlich der Größe der verwende ten Fotovoltaik-Elemente 40 jedoch stark ein. The size of the panels 20 can be matched to the size of the photovoltaic elements 40, so that both of them are already installed on the roof or the outer wall can be glued together at the factory, this simplifies the assembly, but restricts the flexibility with regard to the size of the photovoltaic elements 40 used.
Dem gegenüber zeigt Figur 3b eine dritte Bauform von Halteprofilen 1. In contrast, FIG. 3b shows a third design of retaining profiles 1.
Die Darstellung der Figur 3b unterscheidet sich von derjenigen der Figur 3a dadurch, dass zwischen zwei Flaltebereichen 2 eines Halteprofils 1 eine Rinne in der Kontaktplatte 3 ausgebildet ist, und zwar auf der den Flaltebereichen 2 gegenüberliegenden Vorderseite der Kontaktplatte 3. Zur Erzielung der Rinne 5 bei im Wesentlichen gleichbleibender Wandstärke die Kontaktplatte 3 entspre chende Kröpfung aufweist. The representation of FIG. 3b differs from that of FIG. 3a in that a channel is formed in the contact plate 3 between two fold areas 2 of a retaining profile 1, on the front side of the contact plate 3 opposite the fold areas 2 essentially constant wall thickness, the contact plate 3 has corre sponding offset.
Die Flaltebereiche 2 sind vorzugsweise in den Eckbereichen am Übergang zwi schen der Rinne 5 und dem Rest der Kontaktplatte 3 angeordnet und kontaktie ren beide. The fold areas 2 are preferably arranged in the corner areas at the transition between tween the channel 5 and the rest of the contact plate 3 and both contacts.
Dass diese Flaltebereiche 2 hier wiederum als umfänglich geschlossene Halte rohre 2* ausgebildet sind, ist für das Vorhandensein der Rinne 5 unerheblich, es könnte sich ebenso um umfänglich offene Flaltebereiche mit Flalte-Schenkeln 2a, b gemäß Figur 1a handeln. The fact that these fold areas 2 are again designed as circumferentially closed retaining tubes 2 * is irrelevant for the presence of the channel 5; they could also be circumferentially open fold areas with fold legs 2a, b according to FIG. 1a.
Statt einer zur Vorderseite hin offenen Rinne 5 kann diese auf der Vorderseite geschlossen sein und einen umfänglich geschlossenen Kastenteil des Profils bil den, wie am unteren vollständigen Halteprofil 1 der Figur 3b dargestellt. Die Vor derseite der Halteplatte 3 geht dann vorzugsweise eben durch. Instead of a channel 5 open towards the front, this can be closed on the front and form a circumferentially closed box part of the profile, as shown on the lower complete retaining profile 1 of FIG. 3b. The front of the holding plate 3 is then preferably flat.
Vorzugsweise besitzt die Rinne 5 bzw. der Profilkasten 5* eine Querschnittsflä che, die das mehrfache der Querschnittsfläche des Haltebereiches, insbeson dere des Halterohres 2*, beträgt, mindestens das doppelte, besser mindestens das 5-fache. Die Rinne 5 oder der Profilkasten 5* kann dazu benutzt werden, Luft hindurchzu führen, welche ebenso wie das durch die Wärmeträger-Leitung 31 geführte flüs sige Wärmeträger-Medium als Wärmeträger-Medium dient und Bestandteil eines Luft-Kreislaufs sein kann, über welche bzgl. der Wärmeträger-Elemente 40 Wärme zu- oder abgeführt werden kann. Preferably, the channel 5 or the profile box 5 * has a cross-sectional area which is several times the cross-sectional area of the holding area, in particular of the holding tube 2 *, at least twice, better at least 5 times. The channel 5 or the profile box 5 * can be used to lead air through which, like the liquid heat transfer medium passed through the heat transfer line 31, serves as a heat transfer medium and can be part of an air circuit, via which, respectively The heat transfer elements 40 heat can be supplied or removed.
Bei Verlegung der Halteprofile 1, insbesondere entlang einer Wand des Gebäu des, mit von unten nach oben verlaufender Profilrichtung V können diese Rinnen 5 oder Profilkästen 5* oben und unten auch offen sein und lediglich dem Hin durchströmen von unten nach oben aufgrund des Kamineffektes wegen der die Luft aufheizenden Wärmeträger-Elemente 40 dienen um die Wärmeträger-Ele mente 40 zu kühlen, beispielsweise im Sommer, wenn eine Kühlung mittels küh lem flüssigem Wärmeträger-Medium durch die Wärmeträger-Leitungen 31 nicht möglich ist mangels von kühlem Wärmeträger-Medium und andererseits die von den Photovoltaik-Elementen 40 erzeugte Abwärme wegen hoher Umgebungs temperaturen auch nicht zum Beheizen des Inneren des Gebäudes oder von Brauchwasser benötigt wird. When laying the retaining profiles 1, in particular along a wall of the building, with the profile direction V running from bottom to top, these channels 5 or profile boxes 5 * can also be open at the top and bottom and only flow through from bottom to top due to the chimney effect because of the the air-heating heat transfer elements 40 are used to cool the heat transfer elements 40, for example in summer when cooling by means of cool liquid heat transfer medium through the heat transfer lines 31 is not possible due to the lack of cool heat transfer medium and on the other hand the Waste heat generated by the photovoltaic elements 40 due to high ambient temperatures is also not required for heating the interior of the building or for domestic water.
Will man diese Wärmeabfuhr über Luft unterbinden, z.B. im Winter, so können die unteren oder oberen Öffnungen der Rinnen 5 oder Profilkästen 5‘ verschlos sen werden. If you want to prevent this heat dissipation via air, e.g. in winter, the lower or upper openings of the channels 5 or profile boxes 5 ‘can be closed.
Die Figuren 2a, b, c zeigen Teile der Innenausstattung einer möglichen Innen ausstattung des Gebäudes, vor allem unter dem Aspekt, den Raumbedarf pro Bewohner gering zu halten und damit auch die pro Bewohner aufzuwendende Energiemenge zum Heizen und Kühlen der Raumluft und des Brauchwassers. Figures 2a, b, c show parts of the interior of a possible interior of the building, especially under the aspect of keeping the space requirement per resident low and thus also the amount of energy required per resident for heating and cooling the room air and the domestic water.
In diesem Sinne sind in der Figur 2a in der Aufsicht und in Figur 2b in der Frontansicht von links nach rechts nebeneinander eine Küche 150, ein Klappbett- Sofa 182 und ein Bad 160 dargestellt, in Figur 2a zusätzlich ein Schrankregal 181 neben dem Klappbett-Sofa 182. Hinsichtlich der letztgenannten beiden Möbelstücke werden vorzugsweise gene rell möglichst variable, bei Nichtgebrauch des Bettes beispielsweise zusammen klappbare, oder multifunktionale Möbelstücke verwendet. In this sense, a kitchen 150, a folding bed sofa 182 and a bathroom 160 are shown next to each other in FIG. 2a in a top view and in FIG. 2b in the front view from left to right, and in FIG. 2a an additional cabinet shelf 181 next to the folding bed sofa 182 With regard to the last-mentioned two pieces of furniture, preferably generally as variable as possible, for example foldable or multifunctional pieces of furniture when the bed is not in use, are used.
So besitzt das Schrankregal 181 neben dem üblichen Regalkorpus eine Tisch platte 181a, die auf Tischhöhe gelenkig um eine horizontale Achse am Korpus des Schrankregals 181 befestigt werden kann und für die Nutzung als Tischplatte herabgeklappt und durch eine integrierte Stütze abgestützt werden kann, wäh rend bei Nichtgebrauch der Tischplatte 181a diese gegen den Regalkorpus in die vertikale Lage hochgeklappt wird und dadurch den oberen Teil des Regals in einen geschlossenen Schrank verwandelt. In addition to the usual shelf body, the cabinet shelf 181 has a table top 181a, which can be articulated around a horizontal axis on the body of the cabinet shelf 181 at table height and can be folded down for use as a table top and supported by an integrated support, while it is not in use the table top 181a this is folded up against the shelf body into the vertical position and thereby transforms the upper part of the shelf into a closed cabinet.
Auf ähnliche Art und Weise ist das Klappbett-Sofa 182 im nicht benötigten Zu stand die Grundplatte des Bettes samt Matratze in die vertikale Stellung hochge klappt, wie in Figur 2b dargestellt, wobei sich dann im unteren Bereich vor dieser Grundplatte ein Sofa 182a über die Breite des Klappbettes erstreckt und im obe ren Bereich ein Regal-Bord daran schwenkbar befestigt werden kann. In a similar manner, the folding bed-sofa 182 is in the unneeded state, the base plate of the bed including the mattress is folded up into the vertical position, as shown in FIG the folding bed extends and in the obe ren area a shelf board can be pivotably attached to it.
Beim Herabklappen des Bettes in die Horizontale zur Benutzung - wofür das Bett um eine horizontale Achse gegenüber einem aufnehmenden Korpus im unteren Bereich schwenkbar gelagert ist - verläuft die Grundplatte des Bettes über das Sofa 182a hinweg und der im hochgeklappten Zustand oben befindliche schwenkbare Teil - egal ob er als Regal-Bord genutzt wird oder nicht - schwenkt schwerkraftbedingt von der Grundplatte weg nach unten und dient als Stütze für das Bett. When the bed is folded down to the horizontal for use - for which the bed is pivoted about a horizontal axis in relation to a receiving body in the lower area - the base plate of the bed extends over the sofa 182a and the pivotable part located above in the folded-up state - regardless of whether it is used as a shelf or not - due to gravity, it swivels away from the base plate and serves as a support for the bed.
Um ein höheres Sofa 182a zu erzielen, kann dieses ebenfalls aus mehreren Tei len bestehen, die durch das Verschwenken des Bettes zwischen einer Benut zungslage und einer Verstaulage unter dem herabgeklappten Bett automatisch veränderbar ist. In order to achieve a higher sofa 182a, this can also consist of several parts that can be changed automatically by pivoting the bed between a use position and a stowage position under the folded-down bed.
Im rechten Bereich ist das sehr raumsparende Bad 160 dargestellt, welches eine Nasszelle 161 mit einer Dusche 165 umfasst. Das Bad 160 ist in diesem Fall in einer Ecke des Raumes als Eck-Bad aufgebaut und konzipiert, was jedoch nicht erfindungswesentlich ist: In the right-hand area, the very space-saving bathroom 160 is shown, which comprises a wet cell 161 with a shower 165. In this case, the bathroom 160 is set up and designed as a corner bathroom in a corner of the room, but this is not essential to the invention:
Die Nasszelle 161 besitzt eine Rückwand 161a, die entlang einer Wand des Rau mes verläuft, und an der die Sanitärteile montiert sind, die Frischwasser und Ab wasser benötigen, also hier nebeneinander ein Waschbecken 164 und eine Toi lette 163, wobei sich letztere im Eckbereich zwischen dieser Rückwand 161a und der dazu im Winkel stehenden anderen Wand, die an der anderen Wand des Gebäudes anliegt, positioniert ist. The wet room 161 has a rear wall 161a, which runs along a wall of the room, and on which the sanitary parts are mounted that require fresh water and waste water, so here next to each other a sink 164 and a toilet 163, the latter in the corner area between this rear wall 161a and the other wall at an angle thereto, which rests against the other wall of the building, is positioned.
Diese im Winkel zueinanderstehenden beiden Rückwände werden durch zwei Frontwände 161b zu einer in der Aufsicht betrachtet umschlossenen Nasszelle geschlossen, wobei in diesem Fall die Frontwand 161b etwa viertelkreis-förmig gebogen ist, und natürlich eine Tür zum Betreten der Nasszelle aufweisen muss, die nur angedeutet ist. These two rear walls, which are at an angle to one another, are closed by two front walls 161b to form an enclosed wet room when viewed from above, in which case the front wall 161b is bent approximately in the shape of a quarter circle and, of course, must have a door to enter the wet cell, which is only indicated .
Als Dusche ist eine Decken-Dusche 165A vorgesehen, bestehend in einem groß flächigen Wasserauslass mit vielen Austrittsöffnungen in der Decke der Nass zelle, und zwar vor dem Waschbecken 164 und/oder der Toilette 163, jedoch ohne Dusch-Abtrennung gegenüber diesen. A ceiling shower 165A is provided as the shower, consisting of a large-area water outlet with many outlet openings in the ceiling of the wet cell, in front of the washbasin 164 and / or the toilet 163, but without a shower partition from these.
Eine ständige Benetzung dieser beiden Sanitärteile wird dadurch weitestgehend vermieden, dass aus der Deck-Dusche 165a das Wasser mit sehr wenig Druck austritt und somit auch beim Auftreffen auf den Benutzer nur geringfügig in die Umgebung verspritzt wird. Constant wetting of these two sanitary parts is largely avoided in that the water exits from the deck shower 165a with very little pressure and is therefore only slightly splashed into the surroundings when it hits the user.
Zusätzlich kann an der Frontwand, in diesem Fall im Bereich zwischen Decken- Dusche 165a und Waschbecken 164 - eine Fland-Dusche 165b vorhanden sein, also an einem flexiblen Schlauch befestigten Duschkopf, der von Fland geführt werden kann. Außerhalb dieser Nasszelle 161 und zwar in diesem Fall von der Rückwand 161a mit den Sanitäranschlüssen aus vor der Dusche 165, ist ein Nass-Vorraum, z.B. zum An- und Auskleiden, vorgesehen der zum übrigen Wohnraum hin durch eine Vorraum-Wand abgetrennt ist, die in diesem Fall aus zwei Teilen besteht: In addition, a Fland shower 165b can be present on the front wall, in this case in the area between the ceiling shower 165a and the washbasin 164, that is to say a shower head attached to a flexible hose that can be guided by Fland. Outside this wet room 161, in this case from the rear wall 161a with the sanitary connections in front of the shower 165, a wet vestibule is provided, for example for dressing and undressing, which is separated from the rest of the living room by a vestibule wall which in this case consists of two parts:
Zum einen aus einer fixen Vorraum-Wand 162a, die neben der Nasszelle 161 und knapp außerhalb deren Frontwand 161b lotrecht zur Rückwand 161a von der Wand des Gebäudes aus nach vorne verläuft, mindestens bis zum vorderen Ende der Nasszelle 161. On the one hand, from a fixed anteroom wall 162a, which runs next to the wet room 161 and just outside its front wall 161b perpendicular to the rear wall 161a from the wall of the building to the front, at least to the front end of the wet room 161.
Der Raum zwischen diesem vorderen Ende der fixen Vorraum-Wand 162a und der benachbarten Außenwand ist verschließbar mittels einer beweglichen Vor raum-Wand 162b, die eine Schwenktür sein kann, vorzugsweise jedoch eine Schiebetür, insbesondere eine in der Aufsicht betrachtet biegsame, beispiels weise biegsame, beispielsweise aus Lamellen bestehende Schiebetür. The space between this front end of the fixed anteroom wall 162a and the adjacent outer wall can be closed by means of a movable anteroom wall 162b, which can be a pivoting door, but preferably a sliding door, in particular one that, when viewed from above, is flexible, for example flexible, for example, a sliding door consisting of slats.
Diese kann im geöffneten Zustand neben die fixe Vorraum-Wand 162a zwischen diese und der Nasszelle 161 geschoben werden und im geschlossenen Zustand entlang von z.B. einer Schiene an der Decke daraus vorgezogen wird bis zur Seitenwand, und in der Aufsicht betrachtet zwischen dieser und dem freien Ende der fixen Vorraum-Wand 162a beispielsweise einen Viertelkreis-Bogen bildet. In the open state, this can be pushed next to the fixed anteroom wall 162a between this and the wet room 161 and, in the closed state, along a rail on the ceiling, for example, is pulled out to the side wall, and viewed from above between this and the free end the fixed vestibule wall 162a forms a quarter-circle arc, for example.
Im linken Bildbereich ist die Küche 150 dargestellt, die im Wesentlichen aus ei nem drehbarem Rondell 151 besteht, welches vom Boden bis annähernd zur De cke des Raumes reicht, und um eine vertikale Drehachse 151 * geschwenkt, vor zugsweise sogar um eine volle Umdrehung oder mehr gedreht, werden kann. In the left area of the picture, the kitchen 150 is shown, which essentially consists of a rotatable roundabout 151, which extends from the floor to almost the ceiling of the room, and is pivoted about a vertical axis of rotation 151 * , preferably even by a full turn or more can be rotated.
Das Rondell 151 ist in der Aufsicht betrachtet zur Umgebung hin abtrennbar, in dem es auf der einen Seite eine feste Rückwand 153 aufweist, die in diesem Fall eine in der Aufsicht betrachtet etwa halbkreisförmig und konzentrisch zur Dreh achse 151 * gebogene Rückwand ist, sowie eine gebogene Schiebetür 152, die im geöffneten Zustand parallel zur gebogenen Rückwand 153 verläuft und in ge- schlossenem Zustand so um die Drehachse 151 * gedreht oder entlang einer ent sprechenden Führungsschiene verschoben werden kann, dass sie die offene Seite der gebogenen Rückwand 153 verschließt und im Inneren das Rondell 151 angeordnet ist. The roundabout 151 can be separated from the surroundings when viewed from above, in that it has a fixed rear wall 153 on one side, which in this case is an approximately semicircular and concentric to the axis of rotation 151 * curved rear wall when viewed from above, as well as a curved sliding door 152, which in the open state runs parallel to the curved rear wall 153 and In the closed state, it can be rotated about the axis of rotation 151 * or moved along a corresponding guide rail so that it closes the open side of the curved rear wall 153 and the washer 151 is arranged inside.
Das Rondell umfasst einen unteren Teil, in dem Unterschränke 151a unterge bracht sind, und welches nach oben hin von einer in der Aufsicht betrachtet eine runde Außenkontur aufweisenden Arbeitsplatte 154 abgeschlossen wird, sowie einem Oberteil 151b, welches - vorzugsweise umlaufend - mindestens ein Re galfach 156 aufweist und vorzugsweise auch einen Dunstabzug 159. The roundabout comprises a lower part in which base cabinets 151a are accommodated and which is closed at the top by a worktop 154 which, when viewed from above, has a round outer contour, as well as an upper part 151b, which - preferably circumferentially - has at least one shelf 156 and preferably also an extractor hood 159.
In dem Unterteil 151a sind in der Arbeitsplatte 154 zum einen ein Spülbecken 154b und zum anderen ein Kochfeld 154a eingelassen. In the lower part 151a, on the one hand, a sink 154b and, on the other hand, a hob 154a are embedded in the worktop 154.
Zwischen den darunter befindlichen Unterschränken ist in aller Regel ein Kühl schrank 157a, ... ein Backofen 158 ... und eine Spülmaschine 157b vorhanden, die vom Umfang des Rondells her zugänglich sind, weshalb der Benutzer - der beim Kochen vor der offenen Seite der Rückwand 153 steht - das Rondell so dreht, dass er an die entsprechenden Module gelangen kann. Between the lower cabinets below there is usually a refrigerator 157a, ... an oven 158 ... and a dishwasher 157b, which are accessible from the circumference of the roundabout, which is why the user - when cooking in front of the open side of the The rear wall 153 is up - the rondel rotates so that it can reach the corresponding modules.
Dazwischen befinden sich entlang des Umfanges Schubladen 155, vorzugsweise mehrere übereinander in Form eines Schubladen-Schrankes, wobei diese radial ausziehbar sind, uns in den Viertelkreisen zwischen den einzelnen meist recht eckigen Modulen entsprechende viertelkreisförmige Regalfächer. In between there are drawers 155 along the circumference, preferably several one above the other in the form of a drawer cabinet, these being radially extendable, and corresponding quarter-circle shelves in the quarter circles between the individual mostly rectangular modules.
Die Drehachse 151 * ist vorzugsweise als hohle Mittelsäule 151c ausgebildet, durch die hindurch vertikal beispielsweise Luftleitungen von der Absaughaube 159 verlaufen, die nach oben weggeführt sind oder Strom leitungen dorthin füh ren, die vom Unterschrank aus hochgeführt sind. Zum Wegführen der Luftleitungen ist das Rondell nach oben hin von einem hoh len Deckel abgeschlossen, der bis zur Raumdecke reicht und in dem die Luftlei tungen verlaufen können, und in dessen Unterseite beispielsweise Führungen für die gebogene Schiebetür 152 vorhanden sein können. The axis of rotation 151 * is preferably designed as a hollow central column 151c through which, for example, air lines run vertically from the suction hood 159, which are led away upwards or power lines lead there, which are led up from the base cabinet. To lead away the air lines, the roundabout is closed at the top by a Hohl len cover that extends to the ceiling and in which the Luftlei lines can run, and in the bottom, for example, guides for the curved sliding door 152 can be present.
Ebenso steht das Unterteil auf einer Bodenplatte, die analoge Führungen enthält, welche fest am Boden des Raumes montiert ist und gegenüber dem das RondellLikewise, the lower part stands on a base plate, which contains analogue guides, which is firmly mounted on the floor of the room and opposite which the roundabout
151 dreht. 151 turns.
Damit die Durstabzugshaube 159 sich immer in der richtigen Drehlage bzgl. des Kochfeldes 154a, also insbesondere genau darüber, befindet, ist die Dunstab zugshaube 159 und der Teil des Oberteiles 151b, in den sie eingebaut ist, dreh fest mit dem Unterteil 151a verbunden und ebenso der dazwischen verlaufende Teil der Mittelsäule 151c. So that the draft hood 159 is always in the correct rotational position with respect to the hob 154a, i.e. in particular exactly above it, the extractor hood 159 and the part of the upper part 151b in which it is installed are firmly connected to the lower part 151a, and likewise the part of the center pillar 151c extending therebetween.
Abseits, insbesondere oberhalb der Dunstabzugshaube 159 können ringförmige Regale 156 in mehreren Etagen angeordnet sein, in denen Kochzutaten und Ge schirr untergebracht werden können, und die vorzugsweise als jeweils einzeln drehbares Teil-Rondell gegenüber der um die Drehachse 151 ‘, insbesondere um die Mittelsäule 151c herum drehbar sind, ohne das sich dabei das Unterteil 151a des Rondells mitdreht. Aside, in particular above the extractor hood 159, ring-shaped shelves 156 can be arranged on several floors, in which cooking ingredients and dishes can be accommodated, and which are preferably each individually rotatable part-roundel opposite the one around the axis of rotation 151 ', in particular around the central column 151c can be rotated around without the lower part 151a of the rondel rotating at the same time.
Auf diese Art und Weise kann stehend vor dem geöffneten Rondell von ein oder zwei Personen in der Küche 151 gekocht werden, während die dabei benötigte Bewegungsfläche nach Beenden des Kochens und Schließen der SchiebetürIn this way, one or two people can cook while standing in front of the open rondel in the kitchen 151, while the required movement area is available after cooking has ended and the sliding door is closed
152 für andere Wohnzwecke zur Verfügung steht. BEZUGSZEICHENLISTE 152 is available for other residential purposes. REFERENCE LIST
1 Halteprofil 1 retaining profile
1 Profilrichtung 1 profile direction
1a, b Ende 2 Haltebereich 1a, b end of 2 stopping area
2a, b Halte-Schenkel 2 Halterohr 2a, b holding leg 2 holding tube
3 Kontaktplatte 3 contact plate
3a, b Kontakt-Schenkel 3a, b contact leg
4 Ausnehmung 4 recess
5 Rinne5* Profilkasten 5 gutter 5 * profile box
Halte-Paneel Holding panel
21 Querstrebe 21 cross brace
30 Wärme-Element 30 heat element
31 Wärmeträger-Leitung, Schlauch, Rohr31 Heat transfer line, hose, pipe
32 temperaturleitender Kleber32 temperature conductive adhesive
33 Rohrbogen 33 elbow
33a Hülsenfortsatz 33a sleeve extension
40 Fotovoltaik-Element 40 photovoltaic element
40a, b Glasplatte 40a, b glass plate
40c photovoltaische Schicht 40c photovoltaic layer
40d elektrischer Anschluss 40d electrical connection
40.1, 40.2 Photovoltaik-Feld, Photovoltaik-Teilfläche, 40.1, 40.2 Photovoltaic field, partial photovoltaic area,
Siliziumzelle Silicon cell
50 Energieschale 50 energy bowl
51 Dichtung, Dichtungsprofil 51 Seal, sealing profile
70 Wandplatte 71 Kernschicht, Kernplatte 70 wall plate 71 core layer, core plate
72a, b Außenschicht, Außenplatte, Magnesiumsoxid-Platte 73a, b Isolierschicht, Isolierplatte 72a, b outer layer, outer plate, magnesium oxide plate 73a, b insulating layer, insulating plate
90 Hüll-Element, Wand-Element 90 envelope element, wall element
100 Gebäude 100 buildings
100 a Dach 100b Gebäude-Korpus 100* Steuerung 100 a roof 100b building corpus 100 * control
101 Stützelement, Dachlatte, Distanzlatte 102 Dachsparren 101 Support element, roof batten, spacer batten 102 Rafters
103 Wandpfosten 103 wall posts
104 (ausfahrbarer) Dachpfosten, 104 (extendable) roof posts,
105 Deckenplatte 105 ceiling plate
106 Bodenplatte 106 base plate
107 Brüstung 107a Brüstungs-Beet 107 parapet 107a parapet bed
108 Dachrinne, Regenrinne 108 gutter, rain gutter
109 Unterspann-Folie, Beplankung 109 Underlay film, planking
110 elektrischer Speicher, Akku 111 Gleichrichter 112 Wärmepumpe 110 electrical storage, battery 111 rectifier 112 heat pump
113 Strom-Verbraucher 113a Strom-Zapfstelle außen 113 Electricity consumer 113a Electricity tap outside
114 Gleichstrom-Netz 114 DC network
115 Wechselstrom-Netz 115 AC mains
120 thermischer Speicher, Warmwasser-Speicher120 thermal storage tanks, hot water storage tanks
121 Wärmeträger-Pumpe 121 Heat transfer pump
122a, b Wärmeträger-Kreislauf 122a, b heat transfer medium circuit
123 Wärme-Verbraucher 123a 123 heat consumers 123a
124 Geothermie-Kreislauf 124 Geothermal cycle
140 Brauchwasser-Speicher, Regenwasser-Speicher140 domestic water storage tanks, rainwater storage tanks
141 Kaltwasser-Speicher 141 cold water storage tank
150 Küche 150 kitchen
151 drehbares Rondell 151' Drehachse 151a Unterschrank Unterteil 151b Oberteil 151c Mittelsäule 151 rotatable rondell 151 'axis of rotation 151a lower cabinet lower part 151b upper part 151c center column
152 gebogene Schiebetür152 curved sliding door
153 gebogene Rückwand153 curved back wall
154 Arbeitsplatte 154a Kochfeld 154b Spülbecken 154 worktop 154a hob 154b sink
155 Schublade 155 drawer
156 Regal-Fach 157a Kühlschrank 157b Spülmaschine 156 shelf compartment 157a refrigerator 157b dishwasher
158 Backofen 158 oven
159 Dunstabzug 159 extractor hood
160 Bad 161 Nasszelle 161a Rückwand 161b Tür, Frontwand 162 Nass-Vorraum 160 Bathroom 161 Wet room 161a Back wall 161b Door, front wall 162 Wet anteroom
162a, b Vorraum-Wand, Wand162a, b anteroom wall, wall
163 Toilette 163 toilet
164 Waschbecken 165 Dusche 164 wash basins 165 shower
165a Decken-Dusche 165a ceiling shower
165b Hand-Dusche 165b hand shower
170 Fenster 170 windows
171 Rollo 171 roller blind
171A Rollo-Speicherelement, Wickelrolle171A Roller blind storage element, winding roll
171a Außen-Rollo 171a external roller blind
171b Innen-Rollo 171b interior roller blind
180 Multifunktion-Möbel 180 multifunctional furniture
181 Schrankregal 181 cabinet shelf
181a Tischplatte 181a table top
182 Klappbett-Sofa 182 folding bed sofa
182a Sofa 182a sofa
182b Bett 182b bed
200 Elektro-Fahrzeug, E-mobil 200 electric vehicles, e-mobiles

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Halteprofil (1 ) zum Halten eines insbesondere länglichen Gegenstandes, wobei 1. Holding profile (1) for holding a particularly elongated object, wherein
- das Halteprofil (1) aus einem thermisch gut leitenden Material insbeson dere aus Metall, besteht, - The retaining profile (1) consists of a thermally highly conductive material, in particular made of metal,
- der Querschnitt des Halteprofiles im mittleren Bereich wenigstens einen Haltebereich (2) zum Aufnehmen des länglichen Gegenstandes aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass - The cross-section of the holding profile in the central area has at least one holding area (2) for receiving the elongated object, characterized in that
- von dem Haltebereich (2) beidseits jeweils ein Kontakt-Schenkel (3a, b) abragt, deren von der Ausnehmung (4) des Haltebereiches (2) abge wandte Kontaktseiten zueinander fluchten. - From the holding area (2) on both sides a respective contact leg (3a, b) protrudes, whose contact sides facing away from the recess (4) of the holding area (2) are aligned with one another.
2. Halteprofil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass 2. retaining profile according to claim 1, characterized in that
- entweder der Haltebereich (2) eine im Querschnitt C-förmige, hinterschnit- tene Ausnehmung (4) aufweist, in die der aufzunehmende Gegenstand formschlüssig hineinpasst, - either the holding area (2) has an undercut recess (4) with a C-shaped cross section into which the object to be picked up fits positively,
- wobei die Ausnehmung von zwei Halteflanken (2a, b) des Haltebereiches (2) begrenzt wird, deren frei endenden Halte-Schenkel insbesondere elas tisch ausgebildet sind - The recess of two holding flanks (2a, b) of the holding area (2) is delimited, the free-ending holding legs of which are in particular designed elastically
- oder der Haltebereich (2) ein im Querschnitt umlaufend geschlossene Halterohr aufweist, in die der aufzunehmende Gegenstand formschlüssig hineinpasst, - or the holding area (2) has a holding tube which is closed all round in cross section and into which the object to be picked up fits positively,
- wobei insbesondere auf der bezüglich der Halte-Schenkel oder des Halte- Rohres gegenüberliegenden Seite der durch die miteinander verbundenen Kontakt-Schenkel (3a, b) gebildeten Kontaktplatte abseits des Halteberei ches, insbesondere zwischen zwei Haltebereichen, eine Rinne ausgebil det ist, deren Querschnitt insbesondere mindestens doppelt so, besser mindestens fünfmal so groß, besser mindestens zehnmal so groß ist wie der Querschnitt zwischen den Halte-Flanken oder im Halte-Rohr. - In particular on the opposite side with respect to the holding leg or the holding tube of the contact plate formed by the interconnected contact legs (3a, b) away from the holding area, in particular between two holding areas, a channel is ausgebil det, the cross section of which in particular at least twice as large, better at least five times as large, better at least ten times as large as the cross section between the holding flanks or in the holding tube.
3. Halteprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 3. Holding profile according to one of the preceding claims, characterized in that
- der Haltebereich (2) zwei zueinander beabstandete Ausnehmungen (4) aufweist und/oder - The holding area (2) has two recesses (4) spaced apart from one another and / or
- abseits des Haltebereiches (2), insbesondere zwischen zwei zueinander beabstandeten Ausnehmungen (4), das Halteprofil auf der von dem Hal tebereich (2) gegenüberliegenden Seite des durch die Kontakt-Schenkel (3a, b) gebildeten Kontaktplatte eine Rinne ausgebildet ist, deren Quer schnitt insbesondere mindestens doppelt so, besser mindestens fünfmal so groß, besser mindestens zehnmal so groß ist wie der Querschnitt der Ausnehmung (4) insbesondere des Halte-Rohres. - Away from the holding area (2), in particular between two mutually spaced recesses (4), the holding profile is formed on the side of the contact plate formed by the contact legs (3a, b) opposite from the holding area (2), whose Cross section is in particular at least twice as large, better at least five times as large, better at least ten times as large as the cross section of the recess (4) in particular of the holding tube.
(Haltepaneel:) (Holding panel :)
4. Haltepaneel (20), dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Halteprofile (1), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprü che, parallel und im Abstand zueinander verlaufend durch Querstreben zu dem Haltepaneel (20) verbunden sind oder einstückig miteinander als Haltepaneel (20) ausgebildet sind. 4. retaining panel (20), characterized in that several retaining profiles (1), in particular according to one of the preceding Ansprü surface, running parallel and at a distance from one another by cross struts to the retaining panel (20) or are integrally formed as a retaining panel (20) are.
5. Haltepaneel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 5. retaining panel according to one of the preceding claims, characterized in that
- die Halteprofile (1 ) innerhalb eines Haltepaneels (20) jeweils mit dem glei chen freien Abstand zueinander angeordnet sind, - The retaining profiles (1) within a retaining panel (20) are each arranged with the same free distance from one another,
- insbesondere die jeweils äußeren Halteprofile (1) zum Rand des Haltepa neels (20) mit einem solchen Randabstand angeordnet sind, dass beim kontaktierenden seitlichen Aneinandersetzen von zwei Haltepaneelen (20) deren zueinander benachbarte äußere Halteprofile (1) den gleichen freien Abstand zueinander einnehmen wie die Halteprofile innerhalb eines Hal tepaneels. - In particular, the respective outer retaining profiles (1) to the edge of the Haltepa neels (20) are arranged with such an edge distance that when two retaining panels (20) contact each other, their adjacent outer retaining profiles (1) have the same free Take a distance to each other like the retaining profiles within a Hal tepaneels.
(Wärme-Element:) (Heat element :)
6. Wärme-Element (30), dadurch gekennzeichnet, dass 6. heat element (30), characterized in that
- wenigstens ein Halteprofil (1), insbesondere wenigstens ein Haltepaneel (20), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, vorzugs- weise mehrere zueinander fluchtende hiervon, von einer, insbesondere nur einer, Wärmeträger-Leitung (31) durchzogen sind, die sich form schlüssig gehalten in den Ausnehmungen (4) des Haltebereiches kontak tierend zwischen den Halte-Flanken (2a, b befindet, - At least one retaining profile (1), in particular at least one retaining panel (20), in particular according to one of the preceding claims, preferably several mutually aligned of these, are traversed by one, in particular only one, heat transfer line (31), which shape firmly held in the recesses (4) of the holding area in contact between the holding flanks (2a, b,
- nur in Profilrichtung (1') an den Enden des Haltebereiches die Wärmeträ- ger-Leitung (31) von dem Ende des Haltebereiches zu dem benachbart liegenden Ende des, insbesondere nächsten, parallel verlaufenden Halte bereiches geführt ist und das gesamte Wärme-Element (30), insbeson dere mehrere benachbart zueinander angeordnete Wärme-Elemente (30), mäanderförmigen durchläuft mit insbesondere nur einer Zulauföffnung und nur einer Ablauföffnung. - only in the profile direction (1 ') at the ends of the holding area the heat transfer line (31) is guided from the end of the holding area to the adjacent end of the, in particular the next, parallel holding area and the entire heating element ( 30), in particular several adjacent heating elements (30), meander-shaped runs through with in particular only one inlet opening and only one outlet opening.
7. Wärme-Element, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeträger-Leitung (31) ein Schlauch (31), vorzugsweise jedoch ein bieg sames Rohr (31 ) aus einem thermisch gut leitenden Werkstoff, insbesondere aus Metall, ist. 7. Heat element, in particular according to one of the preceding Ansprü surface, characterized in that the heat transfer line (31) is a hose (31), but preferably a flexible tube (31) made of a thermally highly conductive material, in particular made of metal , is.
8. Wärme-Element, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprü che 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einem Halteprofil (1), insbesondere wenigstens einem Haltepa neel (20), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, vorzugs weise mehreren zueinander fluchtenden hiervon, die Enden jeweils zweier be nachbarter Halte-Rohre durch einen Rohrbogen dicht miteinander verbunden sind und dadurch eine mäanderförmige Wärmeträger-Leitung (31) mit insbeson dere nur einer Zulauföffnung und nur einer Ablauföffnung geschaffen wird. 8. heat element, in particular according to one of the preceding claims 1 - 6, characterized in that with at least one retaining profile (1), in particular at least one Haltepa neel (20), in particular according to one of the preceding claims, preferably several mutually aligned thereof, the ends of two adjacent retaining tubes are tightly connected to each other by a pipe bend and thereby a Meander-shaped heat transfer line (31) with in particular only one inlet opening and only one outlet opening is created.
(Energie-Schale:) (Energy bowl :)
9. Energie-Schale (50), gekennzeichnet durch 9. Energy shell (50), characterized by
- ein plattenförmiges Fotovoltaik-Element (40) mit einer mit Licht zu bestrah lenden Vorderseite, - A plate-shaped photovoltaic element (40) with a front side to be irradiated with light,
- an dessen Rückseite ein Wärme-Element (30), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, mit der Kontaktfläche seiner Hal teprofile (1) kontaktierend befestigt ist, insbesondere mittels eines ther misch gut leitfähigen Klebers (32), - on the back of which a heating element (30), in particular according to one of the preceding claims 5 to 8, is attached in a contacting manner with the contact surface of its Hal teprofile (1), in particular by means of a thermally highly conductive adhesive (32),
- wobei das Fotovoltaik-Element (40) insbesondere aus zwei miteinander verklebten, durchsichtigen Glasplatten (40a, b) besteht, zwischen denen die photovoltaische Schicht eingeschlossen ist. - wherein the photovoltaic element (40) consists in particular of two transparent glass plates (40a, b) glued together, between which the photovoltaic layer is enclosed.
10. Energie-Schale, Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass 10. energy shell, claim 9, characterized in that
- das Fotovoltaik-Element (40) eine Lichtdurchlässigkeit von maximal 40 % Prozent, insbesondere maximal 25 % insbesondere maximal 15 % Pro zent besitzt, - The photovoltaic element (40) has a light transmission of a maximum of 40% percent, in particular a maximum of 25%, in particular a maximum of 15% percent,
- die Lichtdurchlässigkeit durch den Abstand zwischen den einzelnen, in ei nem zweidimensionalen Raster angeordneten, Fotovoltaik-Feldern auf dem plattenförmigen Fotovoltaik-Element (40) geboten wird, der insbeson dere bei der Herstellung der Fotovoltaik-Elemente (40) vorgebbar ist. - The light permeability is provided by the distance between the individual, arranged in egg nem two-dimensional grid, photovoltaic fields on the plate-shaped photovoltaic element (40), which can be specified in particular in the manufacture of the photovoltaic elements (40).
11. Energie-Schale nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass 11. Energy shell according to claim 10, characterized in that
- sich das Wärme-Element (30) der Energie-Schale (50 über eine Vielzahl in ein oder zwei Dimensionen sich aneinander fluchtend anschließender, plattenförmiger Fotovoltaik-Elemente (40) erstreckt, - the thermal element (30) of the energy shell (50) extends over a large number of plate-shaped photovoltaic elements (40) that are flush with one another in one or two dimensions,
- wobei insbesondere rechteckige und 3-eckige Fotovoltaik-Elemente (40) aneinander anschließen. - wherein in particular rectangular and triangular photovoltaic elements (40) adjoin one another.
12. Energie-Schale nach einem der Ansprüche 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass 12. Energy shell according to one of claims 10 or 11, characterized in that
- die Energie-Schale (50) eigenstabil ist, - the energy shell (50) is inherently stable,
- insbesondere bei linienförmiger (definieren) Unterstützung in einem Ab stand von höchstens 80 cm, besser höchstens 1 m, bei horizontaler oder schräger Anordnung nicht nur ihr Eigengewicht, sondern auch eine Flä chenbelastung von bis zu 400 Kilogramm tragen kann. - especially with linear (defining) support at a distance of no more than 80 cm, better not more than 1 m, with a horizontal or inclined arrangement not only can bear its own weight, but also a surface load of up to 400 kilograms.
(Flüll-Element als Element für die Außenhülle eines Gebäudes:) (Filling element as an element for the outer shell of a building :)
13. Hüll-Element (90) zur Verwendung als Teil der Außenhülle eines Gebäu des (100), dadurch gekennzeichnet, dass 13. Shell element (90) for use as part of the outer shell of a building (100), characterized in that
- das Flüll-Element (90) als Dach-Element im Wesentlichen lediglich aus ei ner Energie-Schale (50), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10-12 besteht, die auf linienförmigen verlaufenden, zueinan der beanstandeten Stützelementen wie Dachsparren oder Dachlatten auf liegt, und/oder - The filling element (90) as a roof element essentially consists only of an energy shell (50), in particular according to one of the preceding claims 10-12, which are on linearly extending, zueinan the disproportionate support elements such as rafters or battens lies, and / or
- das Flüll-Element (90) als Wand-Element außer der Energie-Schale (50) eine Wandplatte (70) umfasst, wobei die Energie-Schale (50) im Abstand vor der Außenfläche der Wandplatte (70) befestigt ist. - The filling element (90) comprises a wall panel (70) as a wall element in addition to the energy shell (50), the energy shell (50) being fastened at a distance in front of the outer surface of the wall panel (70).
14. Hüll-Element nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verwendung des Hüll-Elementes (90) als Wand-Element das Fotovoltaik- Element (40), insbesondere die photovoltaische Schicht bei Betrachtung von au ßen eine helle Farbe besitzt, insbesondere weiß ist. 14. envelope element according to claim 13, characterized in that when using the envelope element (90) as a wall element, the photovoltaic element (40), in particular the photovoltaic layer when viewed from the outside ßen has a light color, in particular is white.
15. Flüll-Element nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandplatte (70) auf der der Energie-Schale (50) zugewandten Außenseite eine möglichst helle Farbe in einer Gegend mit hohen Außentemperaturen und eine möglichst dunkle Farbe in einer Gegend mit niedrigen Außentemperaturen besitzt. 15. Filling element according to claim 13 or 14, characterized in that the wall plate (70) on the outside facing the energy shell (50) has the lightest possible color in an area with high outside temperatures and the darkest possible color in an area has low outside temperatures.
16. Flüll-Element nach einem der Ansprüche 13-15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandplatte (70) aus mehreren Schichten aufgebaut ist, wobei 16. filling element according to any one of claims 13-15, characterized in that the wall plate (70) is composed of several layers, wherein
- wenigstens eine der Außenschichten, insbesondere beide Außenschich ten, eine massive Platte aus einem Flolzwerkstoff, insbesondere eine Schichtholz-Platte, ist und/oder - At least one of the outer layers, in particular both outer layers, is and / or is a solid panel made of a wood material, in particular a plywood panel
- wenigstens eine der Außenschichten eine Magnesiumoxid-Platte ist oder auf der Außenseite der Außenschicht zusätzlich umfasst, die zu mehr als 80 Gewichts-%, besser zu mehr als 90 Gewichts-% aus Magnesiumsoxid besteht, und/oder - At least one of the outer layers is a magnesium oxide plate or additionally comprises on the outside of the outer layer which consists of more than 80% by weight, better still more than 90% by weight, of magnesium oxide, and / or
- zwischen den Außenschichten wenigstens eine Schicht aus einem ther misch isolierenden und/oder schaltdämmendem Material angeordnet ist,- At least one layer made of a thermally insulating and / or switch-insulating material is arranged between the outer layers,
- insbesondere zwischen den Außenschichten und vorzugsweise beab- standet von beiden eine thermische Speicherplatte mit einer hohen (defi nieren) Speicherkapazität angeordnet ist, deren Wärmeabgabe vorzugs weise so zeitlich verzögert erfolgt, dass zwischen Ende der Aufheizung und der maximalen Wärmeabgabe mindestens 3 h, besser 5 h liegen. - In particular, a thermal storage plate with a high (defined) storage capacity is arranged between the outer layers and preferably at a distance from both, the heat release of which is preferably delayed so that at least 3 h, better 5 h, between the end of the heating and the maximum heat release h lie.
17. Hüll-Element nach einem der Ansprüche 13-16, dadurch gekennzeichnet, dass 17. Envelope element according to one of claims 13-16, characterized in that
- die Magnesiumoxid-Platte aus gepresstem und/oder verklebtem Magnesi umoxid-Pulver besteht, und/oder - The magnesium oxide plate consists of pressed and / or glued Magnesi umoxid powder, and / or
- in der Magnesium-Oxid-Platte stabilisierende Fasern oder ein eventuell sogar mehrere, stabilisierende Gewebe, insbesondere aus Glasfasern, enthalten ist. - The magnesium oxide plate contains stabilizing fibers or possibly even several stabilizing fabrics, in particular made of glass fibers.
18. Gebäude (100), dadurch gekennzeichnet, dass 18. Building (100), characterized in that
- die Außenhülle des Gebäudes (100) aus den Hüll-Elementen (90), insbe sondere Dach-Elementen und/oder den Wand-Elementen nach insbeson dere einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 17 besteht, - The outer shell of the building (100) consists of the shell elements (90), in particular special roof elements and / or the wall elements according to one of the preceding claims 13 to 17,
- insbesondere nur aus diesen Dach-Elementen und Wand-Elementen be steht. - in particular only from these roof elements and wall elements be available.
19. Gebäude nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass in den einzelnen Räumen des Gebäudes (100) an der Decke und/oder auf dem Boden Wärme-Elemente (30), insbesondere nach einem der Ansprüche 5 bis 8 angeordnet sind zum Heizen oder Kühlen des jeweiligen Raumes mittels Durch strömen der Wärmeträger-Leitung (31) mit bezüglich der Außentemperatur wär merem oder kälterem Wärmeträgermedium. 19. Building according to claim 18, characterized in that in the individual rooms of the building (100) on the ceiling and / or on the floor heating elements (30), in particular according to one of claims 5 to 8, are arranged for heating or cooling of the respective room by means of flowing through the heat transfer line (31) with with respect to the outside temperature warmer or colder heat transfer medium.
20 Gebäude nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Dach des Gebäudes (100) gesteuert anhebbar und absenkbar ist. 20 Building according to claim 18 or 19, characterized in that the roof of the building (100) can be raised and lowered in a controlled manner.
21. Gebäude nach einem der Ansprüche 18-20, dadurch gekennzeichnet, dass das Dach des Gebäudes (100) ein Walmdach ist. 21. Building according to one of claims 18-20, characterized in that the roof of the building (100) is a hipped roof.
22. Gebäude nach einem der Ansprüche 18-21, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebäude (100) umfasst 22. Building according to one of claims 18-21, characterized in that the building comprises (100)
- einen elektrischen Stromspeicher, also einen Akku, zum Speichern des von den Fotovoltaik-Elementen (40) erzeugten Stromes, - An electrical power storage device, i.e. a rechargeable battery, for storing the power generated by the photovoltaic elements (40),
- einen thermischen Speicher, also einen Speicherkessel, zum Aufnehmen von Wärmeträger-Medium und der darin gespeicherten thermischen Ener gie, insbesondere ausgebildet als Schichtspeicher, - A thermal store, i.e. a storage tank, for receiving the heat transfer medium and the thermal energy stored therein, in particular designed as a layered store,
- wobei der Speicherkessel mit den Anschlüssen der Wärmeträger-Leitun gen (31) verbunden ist. - The storage tank is connected to the connections of the heat transfer lines (31).
23. Gebäude nach einem der Ansprüche 18-22, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebäude (100) umfasst 23. Building according to one of claims 18-22, characterized in that the building comprises (100)
- eine Strom-Zapfstelle auf der Außenseite des Hauses oder außerhalb des Hauses zum Betanken der Batterie eines Elektro-Fahrzeuges mit elektri schem Strom, und/oder - A power tap on the outside of the house or outside the house for refueling the battery of an electric vehicle with electrical current, and / or
- eine elektrisch betriebene Wärmepumpe zum Entziehen von Wärme aus einem zugeführten Wärmeträger-Medium, und/oder - An electrically operated heat pump for extracting heat from a supplied heat transfer medium, and / or
- eine elektrisch betriebene Kochstelle, insbesondere einen Herd und/oder einen Backofen, und/oder - An electrically operated hob, in particular a stove and / or an oven, and / or
- eine elektrisch betriebene Beleuchtungsanlage, und/oder - an electrically operated lighting system, and / or
- einen elektrisch betriebenen Garten-Grill, und/oder - an electrically operated garden grill, and / or
- eine elektrisch betriebene Waschmaschine, insbesondere mit Warmwas- ser-Zulauf, und/oder - eine elektrisch betriebene Spülmaschine, insbesondere mit einem Warm- wasser-Anschluss, - an electrically operated washing machine, in particular with a hot water inlet, and / or - an electrically operated dishwasher, in particular with a hot water connection,
- wobei insbesondere die Warmwasser-Anschlüsse von Waschmaschine und/oder Spülmaschine und/oder des Brauchwassers in Bad oder Küche mit einem im Speicherkessel angeordneten Wärmetauscher verbunden sind. - In particular, the hot water connections of the washing machine and / or dishwasher and / or the service water in the bathroom or kitchen are connected to a heat exchanger arranged in the storage tank.
24. Gebäude nach einem der Ansprüche 18-23, dadurch gekennzeichnet, dass 24. Building according to one of claims 18-23, characterized in that
- das Gebäude (100) mindestens einen Warmwasser-Speicher als thermi schen Speichers, also für wärmeres Wasser, umfasst, - The building (100) comprises at least one hot water storage tank as a thermal storage tank, i.e. for warmer water,
- zusätzlich vorzugsweise einen Kaltwasser-Speicher für demgegenüber kälteres Wasser, dessen Temperatur vorzugsweise unter der Temperatur der Umgebungsluft liegt, vorzugsweise auch bei Nacht, - In addition, preferably a cold water storage tank for, in contrast, colder water, the temperature of which is preferably below the temperature of the ambient air, preferably also at night,
- wobei Warmwasser-Speicher und/oder Kaltwasser-Speicher vorzugs weise in einem geschlossenen Wasser-Kreislauf integriert sind, - where hot water storage and / or cold water storage are preferably integrated in a closed water circuit,
- zusätzlich vorzugsweise einen Brauchwasser-Speicher. - In addition, preferably a domestic water tank.
25. Gebäude nach einem der Ansprüche 18-24, dadurch gekennzeichnet, dass 25. Building according to one of claims 18-24, characterized in that
Wasser-Speicher zur Stabilisierung des Gebäudes (100) eingesetzt sind, indemWater storage tanks are used to stabilize the building (100) by
- entweder wenigstens einer davon neben oder unter dem Gebäude (100) wenigstens teilweise im Untergrund eingebracht und insbesondere gegen über dem Untergrund und/oder der Umgebung thermisch isoliert ist, und das Gebäude (100) fest mit dem wenigstens einen Wasser-Speicher ver bunden ist, und/oder - Either at least one of them next to or under the building (100) is at least partially introduced into the ground and in particular thermally insulated from the ground and / or the environment, and the building (100) is firmly connected to the at least one water tank , and or
- wenigstens einer davon, insbesondere der Brauchwasser-Speicher in der umlaufenden Brüstung des Dachgeschosses integriert ist. - At least one of them, in particular the domestic water tank, is integrated in the surrounding parapet of the attic.
26. Gebäude nach einem der Ansprüche 18-25, dadurch gekennzeichnet, dass - auf der Brüstung, in die Brüstung integriert oder auf der Außenseite der Brüstung Brüstungs-Beete angeordnet sind zum Ziehen von Pflanzen wie Kräutern und/oder Gemüse und/oder Beeren, 26. Building according to one of claims 18-25, characterized in that - Parapet beds are arranged on the parapet, integrated into the parapet or on the outside of the parapet for growing plants such as herbs and / or vegetables and / or berries,
- die insbesondere mit dem Brauchwasserspeicher verbunden sind und au tomatisch gesteuert bewässert werden können. - which are connected in particular to the domestic hot water tank and can be watered in an automatically controlled manner.
27. Gebäude nach einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass 27. Building according to one of claims 18 to 26, characterized in that
- das Gebäude (100) einen Trinkwasser-Speicher umfasst, welches insbe sondere aus den Dachrinnen und/oder einer Umgebungsluft-Kondensati onsanlage gespeist wird und insbesondere dem Trinkwasser-Speicher eine Filtereinheit vorgelagert ist, - The building (100) comprises a drinking water reservoir, which is fed in particular from the gutters and / or an ambient air condensation system and, in particular, a filter unit is upstream of the drinking water reservoir,
- insbesondere die Umgebungsluft-Kondensationsanlage eine Klimaanlage mit Kompressor und Kondenswasser-Sammelvorrichtung ist oder eine Luft-Luft-Wärmepumpe mit Kondenswasser-Sammelvorrichtung ist. - In particular, the ambient air condensation system is an air conditioning system with a compressor and condensation water collecting device or is an air-to-air heat pump with a condensation water collecting device.
28. Gebäude nach einem der Ansprüche 18-27, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebäude (100) ein Gebäude-internes Stromnetz auf Gleichstrombasis, ins besondere zwischen 10 V und 50 V Betriebsspannung, besitzt, welches zumin dest die Beleuchtung und/oder die vorhandenen Sensoren und/oder die vorhan dene Energie-Steuerung des Gebäudes und/oder die Computereinheiten und/o der die Bildschirme mit Strom versorgen, vorzugsweise alle elektrischen Verbrau cher bis auf höchstens den elektrisch betriebenen Herd und/oder den elektrisch betriebenen Backofen, die elektrisch betriebene Spülmaschine und/oder die elektrisch betriebene Waschmaschine. 28. Building according to one of claims 18-27, characterized in that the building (100) has a building-internal power network based on direct current, in particular between 10 V and 50 V operating voltage, which at least the lighting and / or the existing Sensors and / or the existing energy control of the building and / or the computer units and / o which supply the screens with power, preferably all electrical consumers except for the electrically operated stove and / or the electrically operated oven Dishwasher and / or the electrically operated washing machine.
29. Gebäude nach einem der Ansprüche 18-28, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Dach-Elemente, insbesondere das gesamte Dach, von einer was serdichten Unter-Spannfolie unterseitig abgedeckt ist, deren Unterkante sich über ihre ganze Länge vorzugsweise über der Dachrinne befindet. 29. Building according to one of claims 18-28, characterized in that the individual roof elements, in particular the entire roof, is covered on the underside by a waterproof under-tensioning film, the lower edge of which is preferably over the gutter over its entire length.
30. Gebäude nach einem der Ansprüche 18-29, dadurch gekennzeichnet, dass 30. Building according to one of claims 18-29, characterized in that
- die Fenster insbesondere bis zum Boden reichende Fenster, insbeson dere raumhohe Fenster, sind und mindestens einen vertikalen bewegba ren Rollo umfassen, vorzugsweise einen Innen-Rollo und/oder einen Au ßenrollo, - The windows are in particular windows reaching down to the floor, in particular floor-to-ceiling windows, and comprise at least one vertical movable roller blind, preferably an inner roller blind and / or an outer roller blind,
- bei zwei vorhandenen Rollos der eine lichtdurchlässig, aber blickdicht, der andere lichtundurchlässig ist, - if there are two roller blinds, one is translucent but opaque, the other is opaque,
- vorzugsweise der Rollo ein Rollo-Speicherelement an der Unterkante des Fensters aufweist und die freie Kante des Rollos von dort aus nach oben bewegt und positioniert werden kann. - Preferably the roller blind has a roller blind storage element on the lower edge of the window and the free edge of the roller blind can be moved upwards and positioned from there.
31. Gebäude nach einem der Ansprüche 18-30, dadurch gekennzeichnet, dass die Fotovoltaik-Elemente auf der Außenseite eine reibungsmindernde Nano-Be- schichtung aufweisen und dadurch selbstreinigend sind. 31. Building according to one of claims 18-30, characterized in that the photovoltaic elements have a friction-reducing nano-coating on the outside and are therefore self-cleaning.
32. Gebäude nach einem der Ansprüche 18-31, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiebedarf des Gebäudes (100) minimiert ist durch geringen Raumbedarf der Bewohner, und dieser erreicht wird durch 32. Building according to one of claims 18-31, characterized in that the energy requirement of the building (100) is minimized by the low space requirement of the residents, and this is achieved by
- multifunktionale Möbel, die insbesondere bewegbar sind zwischen einer aktivierten Lage und einer deaktivierten, platzsparenden Lage und/oder je nach Lage unterschiedlichen Funktionszwecken dienen können, - multifunctional furniture, which can in particular be moved between an activated position and a deactivated, space-saving position and / or, depending on the position, can serve different functional purposes,
- insbesondere eine als drehbares Rondell, insbesondere in einzelnen Eta gen, ausgebildete, insbesondere in einer Ecke eines Raumes angeord nete und/oder von der Wand weg ausfahrbare, Rund-Küche, bei der auch die Etage mit Herd und/oder Backofen und/oder Kühlschrank drehbar ist, und/oder - insbesondere ein in einer Ecke eines Raumes angeordnetes, nicht dreh bares, insbesondere Rund-Bad, welches eine Nasszelle, insbesondere Dusch-Zelle enthält. - In particular a rotatable roundabout, in particular in individual Eta conditions, trained, in particular angeord designated in a corner of a room and / or extendable away from the wall, round kitchen, in which the floor with stove and / or oven and / or Fridge is rotatable, and / or - In particular a non-rotatable, in particular round bathroom, which is arranged in a corner of a room and which contains a wet cell, in particular a shower cell.
33. Verfahren zum energietechnischen Betreiben eines Gebäudes (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 32 wobei 33. A method for the energy-related operation of a building (100) according to one of the preceding claims 18 to 32, wherein
- der von den Fotovoltaik-Elementen (40) erzeugte elektrische Strom zum Betreiben der elektrischen Haushaltsgeräte sowie der Umwälzpumpen für das Wärmeträger-Medium in den Wärmeträger-Leitungen (31), der Wär mepumpe und gegebenenfalls zum Beliefern der Strom-Tankstelle ver wendet wird, gegebenenfalls unter Zwischenspeicherung im Akku,- The electricity generated by the photovoltaic elements (40) is used to operate the electrical household appliances and the circulation pumps for the heat transfer medium in the heat transfer lines (31), the heat pump and, if necessary, to supply the electricity filling station, possibly with intermediate storage in the battery,
- die von den Wärme-Elementen (30) gesammelte thermische Energie zum Betreiben der Raumheizung und der Versorgung der Warmwasser-Ver- braucher verwendet wird, gegebenenfalls unter Zwischenspeicherung im thermischen Speicher, dadurch gekennzeichnet, dass - The thermal energy collected by the heating elements (30) is used to operate the room heating and the supply of hot water consumers, optionally with intermediate storage in the thermal store, characterized in that
- sowohl die elektrische Energie also die thermische Energie auf derselben Fläche der aus Fotovoltaik-Elementen (40) und Wärme-Elementen (30) übereinander angeordneten Energie-Schale (50) erzeugt wird, - Both the electrical energy and the thermal energy are generated on the same surface of the energy shell (50) arranged one above the other from photovoltaic elements (40) and heat elements (30),
- insbesondere indem die beim Erzeugen von elektrischen Strom erfol gende Aufheizung der Fotovoltaik-Elemente (40) mittels der Wärme-Ele mente (30) abgenommen wird und hierdurch die Fotovoltaik-Elemente (40) gekühlt werden. - In particular in that the heating of the photovoltaic elements (40) which occurs when generating electricity is removed by means of the heat ele ments (30) and the photovoltaic elements (40) are thereby cooled.
34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass beschneite Fotovoltaik-Elemente (40) abgebaut werden, indem Wärmeträger- Medium mit einer Temperatur über 0 °C durch die Wärme-Elemente (30) geleitet wird. 34. The method according to claim 33, characterized in that snow-covered photovoltaic elements (40) are dismantled in that heat transfer medium with a temperature above 0 ° C is passed through the heating elements (30).
35. Verfahren nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass eine mittels des durch die Fotovoltaik-Elemente (40) erzeugten Stromes betrie bene Wärmepumpe das Wärmeträger-Medium abgekühlt und es 35. The method according to claim 33 or 34, characterized in that a heat pump operated by the electricity generated by the photovoltaic elements (40) cooled the heat transfer medium and it
- mittels Durchführung im Inneren des Gebäudes (100) zum Kühlen der In nenluft verwendet, und/oder - Used by means of implementation in the interior of the building (100) for cooling the In nenluft, and / or
- zum Auskondensieren des in warmer Umgebungsluft enthaltenen Feuch tigkeit zur Erzielung von Trinkwasser und/oder Nutzwasser verwendet. - Used to condense out the moisture contained in the warm ambient air to obtain drinking water and / or industrial water.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass 36. The method according to any one of claims 33 to 35, characterized in that
- eine mittels des durch die Fotovoltaik-Elemente (40) erzeugten Stromes betriebene Wärmepumpe dem Grundwasser Wärme entzieht und damit das Wärmeträger-Medium aufheizt und den thermischen Speicher auflädt oder direkt mittels Flindurchleitung durch die Wärmeträger-Leitungen im Inneren des Gebäudes (100) das Gebäude (100) beheizt. - A heat pump operated by the electricity generated by the photovoltaic elements (40) extracts heat from the groundwater and thus heats the heat transfer medium and charges the thermal storage device or the building directly by means of flow conduction through the heat transfer lines inside the building (100) (100) heated.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass 37. The method according to any one of claims 33 to 36, characterized in that
- die Wärmeträger-Leitungen (31) in Teil-Kreisläufe unterteilt sind, insbe sondere entsprechend den einzelnen Dachflächen und Wandflächen au ßen am Gebäude (100) und/oder den einzelnen Räumen im Inneren des Gebäudes (100) und - The heat transfer lines (31) are divided into sub-circuits, in particular special according to the individual roof surfaces and wall surfaces on the outside of the building (100) and / or the individual rooms inside the building (100) and
- die energietechnische Steuerung des Gebäudes (100) die einzelnen Teile entsprechend des Bedarfs an unterschiedlichen Energie-Niveaus in den einzelnen Teil-Kreisläufen und im thermischen Speicher, - the energy-related control of the building (100) the individual parts according to the need for different energy levels in the individual sub-circuits and in the thermal storage,
- insbesondere bei beschneiten Dachflächen der Wärmeträger-Kreislauf unter der im Tagesverlauf als erstes beschienenen Dachfläche direkt mit dem Wärmeträger-Kreislauf des im Tagesverlauf nächsten beschienenen Dachfläche oder alle anderen Dachflächen verschaltet wird. - Particularly in the case of snow-covered roof surfaces, the heat carrier circuit under the roof surface that is first illuminated during the day is connected directly to the heat carrier circuit of the next roof surface that is illuminated during the day or all other roof surfaces.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass - warmes Wärmeträger-Medium nachts durch den Wärmeträger-Kreislauf unter den Dachflächen zum Abkühlen hindurchgepumpt wird zur Erzielung von abgekühltem Wärmeträger-Medium, 38. The method according to any one of claims 33 to 37, characterized in that - warm heat transfer medium is pumped through the heat transfer circuit under the roof surfaces at night to cool down to achieve a cooled heat transfer medium,
- das abgekühlte Wärmeträger-Medium am nächsten Tag zum Kühlen des Gebäudes (100) verwendet wird. - The cooled heat transfer medium is used to cool the building (100) the next day.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass elektrischer Strom erzeugt wird mittels eines von bewegter Luft angetriebenen und mit einem Generator gekoppelten Wind-Rotor, 39. The method according to any one of claims 33 to 38, characterized in that electrical power is generated by means of a wind rotor driven by moving air and coupled to a generator,
- der auf dem Dach angeordnet wird zum Antreiben mittels Außenluft, und/oder - der über dem Abstand zwischen Energieschale und Außenwand angeord net wird zum Antreiben durch darin aufsteigende, durch die Energieschale aufgeheizte, Luft. - which is arranged on the roof for driving by means of outside air, and / or - the angeord net above the distance between the energy shell and the outer wall is used for driving by air which rises therein and is heated by the energy shell.
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