DEVICE FOR UTILIZING THE RADIATION OF SOLAR HEAT

Abstract: 1. An apparatus for using the heat absorption of the sun on a building with air passages provided in the region of an outside wall for the circulation of air heated by means of solar energy, characterised in that a separating panel (2) and a weatherproof outer skin (1) of plaster or tile lining are placed in front of a solid outside wall (5) and that the air passages (3, 4, 12, 13), extending in the vertical direction in each case, are disposed on the one hand as external air passages (3) between the outer skin (1) and the separating panel (2) and on the other hand as internal air passages (4, 12, 13) between the separating panel (2) and the outer wall (5) and are connected to one another in such a manner that the absorbed solar energy can be transmitted, by circulation of air, from the outer air passages (3) into the inner air passages (4, 12, 13) on the outside wall (5).

Description: Vorrichtung zur Nutzung der Wörmeeinstrahlung der Sonne Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nutzung der Wärmeeinstrahlung der Sonne am Gebäude. Es ist bekannt, vor die Aussenmassivwand von Gebäuden Dämmplatten und Putz oder Plattenverkleidungen zu setzen. Da- bei hot die Dämmplatte die Aufgabe, in der kalten Jahreszeit Wärmeverluste zu vermindern. Die Dämmplatte setzt jedoch nicht nur dem Transport von Wärme von innen nach aussen, sondern in entsprechender Weise auch dem Wärmeübergang von aussen noch innen einen Widerstand entgegen. Sie beeinträchtigt oder verhindert infolgedessen die Nutzbarmachung der Wärmeeinstrahlung der Sonne, die auch in der kalten Jahreszeit erhebliche Werte annimmt. Zudem entstehen durch den Wärmestau auf der Aussenhaut besonders im Sommer Probleme durch Überhitzung und Wärmespannungen sowie erhöhten Wasserdampf-Diffusionswiderstand. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die zwar eine Dämmwirkung gegenüber Wärmeverlusten von innen nach aussen hat, die aber gleichwohl in der Lage ist, von der Wärmeeinstrahlung der Sonne Gebrauch zu machen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zu beiden Seiten einer hinter einer wetter festen Aussenhaut aus Putz oder Plattenverkleidung liegenden Dämmplatte ver tikole Luftkanäle vorgesehen sind, die derart miteinander verbunden sind, dass eingestrahlte Sonnenenergie durch Luftzirkulation auf eine dahinterliegende Wond übertragbar ist. Mittels der Vorrichtung noch der Erfindung wird neben der Funktion der Wärmedämmung auch die der Nutzung und Wärmespeicherung der direkten Sonneneinstrahlung gewährleistet. Das heisst, es wird nicht nur durch die Dömmwirkung der Wärmeverlust von innen noch aussen vermindert, sondern es wird ouch die eingestrahlte Wärmeenergie der Sonne auf die hinter der Dämmplatte liegende Massivwond übertragen. Durch die Abfuhr von Wärme von der Aussenhaut wird Überhitzungen und Wärmespannungen vorgebeugt. Der Wosserdampf-Diffusionswiderstand wird vergleichsweise klein gehalten. Die Luftkanäle auf einer oder beiden Seiten der Dämmplatte können durch eine entsprechende Profilierung der Dämmplatte gebildet sein. Die wetterfeste Aussenhaut kann zweckmässig aus einem Putz bestehen, der wärmeabsorbierende Füllstoffe enthält und dadurch Sonnenenergie in verstärktem Masse aufnehmen und an den dahinterliegenden Luftkanal abgeben kann. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die wetterfeste Aussenhaut aus einem tronsluzenten Putz bestehen, der durch Kunstharz mit verschiedenen Füllstoffen gebundene Glasperlen oder Glasgronulate enthält, welche zweckmässig die Sonneneinstrahlung auf eine kanalseitig aufgebrachte Absorberschicht übertragen. Entsprechend einer abgewandelten Ausfuhrungsform kann die wetterfeste Aussenhaut aus einer hochtransparenten Glas- oder Kunststoffplatte bestehen, welche die Sonneneinstrahlung auf eine wärmeabsorbierende Kanalouskleidung Uberträgt. Die gegenseitige Verbindung der Luftkanäle vor und hinter der Dämmplatte kann durch thermostotgesteuerte Ventilklappen erfolgen, die sich bei einer positiven Temperaturdifferenz zwische dem äusseren und dem inneren Kanalsystem öffnen und die bei einer negativen Temperaturdifferenz zwischen den beiden Kanalsystemen schliessen. Auf diese Weise werden bei einem Wärmeüberschuss die Luftzirkulation und die Wärmespeicherung in der Massivwond ermöglicht. Bei einem Wärmedefizit wird dogegen der Wärmeoustousch über die Kanäle von der einen zur anderen Seite der Dämmplatte unterbunden. Entsprechend einer abgewandelten Ausführungsfcrm der Erfindung kann fur die erwünschte Luftzirkulotion zwischen Aussen- und Innenseite der Dämmplatte durch ein zwischen der Wand und der Dämmplatte liegendes Doppelkanalsystem gesorgt werden das als Wormluftfalle funktioniert und nur die warme Luft infolge der eigenen Thermik aufsteigen und zirkulieren lässt, jedoch eine umgekehrte Zirkulation bei sich abkühlendem Luftstrom durch die eigene Schwerkraft der Luft verhindert (Wärmestou). Die Erfindung ist im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch eine mit einer Wär mespeicherdämmung nach der Erfindung ausgestatte te Gebäudeaussenwond, Fig. 2 einen Vertikalschnitt der Ausführungsform noch Fig. 1, Fig. 3 einen Horizontalschnitt fUr eine abgewandelte Aus fuhrungsform der Erfindung, und Fig. 4 einen Vertikalschnitt der Ausführungsform noch Fig. 3. Entsprechend den Fign. 1 und 2 sitzt hinter einer wetterfesten Aussenhaut 1 eine Dämmplatte 2. Die Dämmplatte 2 ist derart profiliert (Fig. 1), dass zwischen der Aussenhaut 1 und der Dämmplatte 2 eine erste Folge von Luftka nälen 3 gebildet wird, während eine zweite Folge von Luftkanälen 4 zwischen der Dämmplatte 2 und einer Massiv wond 5, insbesondere einer wärmespeicherfähigen Mauer, vorhanden ist. In vorbestimmten Abständen, die beispielsweise gemäss Fig. 2 den Geschosshöhen entsprechen, sind Durchlässe 6 vorgesehen, die eine Verbindung zwischen dem äusseren Kanalsystem 3 und dem inneren Kanalsystem 4 herstellen. Im Bereich der Durchlässe 6 sind thermostatgesteuerte Ventilkloppen 7 angeordnet. Während Zeiten der Einstrahlung von Sonnenenergie und einer damit verbundenen positiven Temperaturdifferenz zwischen dem äusseren und dem inneren Kanalsystem 3 bzw. 4 öffnen die Ventilklappen 7. Es wird auf diese Weise eine Verbindung zwischen den beiden Kanalsystemen hergestellt, so dass sich eine Luftzirkulation ausbildet, wie sie in Fig. 2 bei 8 mittels Pfeilen angedeutet ist. Warmluft steigt in den äusseren Luftkanälen 3 hoch und wird über die Durchlässe 6 zu den inneren Luftkanälen 4 umgeleitet. Dort gibt die Luft ihre Wärme an die Massivwand 5 ab. Die Luft kühlt sich dabei ab und strömt in den inneren Kanälen 4 nach unten, um anschliessend wieder in die äusseren Kqnäle 3 zu gelangen und dort erneut mit Wärmeenergie beladen zu werden. Stellt sich dagegen zwischen dem äusseren und inneren Kanalsystem eine negative Temperaturdifferenz ein, schliessen die Ventilkloppen 7. Sie verhindern auf diese Weise eine Umkehrung der Luftzirkulation' durch die in unerwünschter Weise Wärme von innen nach aussen tronsportiert wUrde. Bei der abgewandelten Ausführungsform nach den Fign. 3 und 4 sitzen zwischen der Aussenhaut 1 und der Dämmplatte 2 sowie zwischen der Dämmplatte 2 und der Massivwand 5 jeweils eine Wellplatte 10 bzw. 11.Wesentlich ist dabei, dass die Wellplatte 11 im Bereich zwischen der Mossivwand 5 und der Dämmplatte 2 ein Doppelkanalsystem mit äusseren Luftkanälen 12 und inneren Luftkanälen 13 bildet. Zwischen der Dämmplatte 2 und der Aussenhaut 1 konn auch ein Konal- system entsprechend dem System 3 der Fig. 1 vorhanden sein. In vorbestimmten Abständen, die beispielsweise gemäss Fig.4 wiederum den Geschosshöhen entsprechen, sind Durchlässe 14 vorhanden, über die Luft aus dem Kanalsystem vor der Dämmplatte 2, im dargestellten Ausführungsbeispiel also aus den Luftkanälen zu beiden Seiten der Wellplatte 10, in die äusseren Luftkanäle 12 des von der Wellplatte 11 gebildeten Doppelkanalsystems übertreten kann. Jeweils unmittelbar unterhalb des innenliegenden Endes der Durchlässe 14 befinden sich in den äusseren Luftkanälen 12'des Doppelkanalsystems Luftumlenkelemente 15, während unterholb der Luftumlenkelemente 15 Durchlässe 16 vorhanden sind, die eine Verbindung zwischen den äusseren und inneren Luftkanälen des Doppelkanalsystems 12, 13 herstellen. Bei einer positiven Temperaturdifferenz zwischen Aussen- und Innenseite der Dämmplatte 2 kommt es zur Ausbildung der in Fig. 4 mit Pfeilen angedeuteten Luftzirkulation 17. In den Luftkanälen auf der Aussenseite der Dämmplatte 2 erwärmte Luft steigt hoch und gelangt über die Durchlässe 14 in die äusseren Luftkanäle 12 des Doppelkanalsystems zwischen Dämmplatte 2 und Massivwand 5. Diese Luft kehrt im Bereich der Luftumlenkelemente 15 und der Durchlässe 16 um und fällt in den inneren Luftkanälen 13 nach unten, wobei sie Wärme an die Wand 5 abgibt. Eine umgekehrte Luftzirkulation wird jedoch durch die Schwerkraft der Luft verhindert. Im Winterbetrieb ist es zweckmässig, am nicht dargestellten oberen Wandende alle Kanäle abzuschliessen. Dagegen werden im Sommerbetrieb vorteilhaft sämtliche Kanäle am oberen Wandende aufgemacht, um eine unerwUnschte Wärmeubertragung auf das Mauerwerk auszuschliessen. Die ökonomische und ökologische Bedeutung der geschilderten Wärmespeicherdämmung besteht darin, dass zusätzlich zur Erzielung einer verbesserten Wärmedämmung und Dampfdiffusion die direkte Sonneneinstrahlung aufgenommen und als Wärmeenergie gespeichert werden kann. Dadurch wird der Energiebedarf für die Raumheizung beträchtlich verringert. Die Dauer der Heizperiode wird stark verkürzt. Neben der Energieeinsparung erbringt eine solche natürliche Wärmenutzung eine Entlastung der Umwelt durch weniger Abwärme und verminderte Schadstoffemission. Aufgrund der wiederherstellten Wandatmung werden die bauphysikalischen und raumklimatischen Bedingungen ebenfalls erheblich verbessert. Da die Luftkanäle 3, 4, 12, 13 bereits eine erhebliche eigene Wärmedämmwirkung haben, kann gegebenenfalls auf die Verwendung einer eigenen Dämmplatte 2 verzichtet und statt einer solchen Dämmplatte eine einfache Trennplatte vorgesehen sein. Als Trennplatte eignet sich beispielsweise eine Wellpappe der in Fig. 3 dargestellten Art.

Claims: Ansprüche: 1. Vorrichtung zur. Nutzung der Wärmeeinstrahlung der Son ne am Gebäude, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten einer hinter einer wetterfesten Aussenhaut (1) aus Putz oder Plattenverkleidung liegenden Dämmplatte (2) vertikale Luftkanäle (3, 4, 12, 13) vorgesehen sind, die derart miteinonder verbunden sind, dass ein gestrahlte Sonnenenergie durch Luftzirkulation auf ei ne dahinterliegende Wand (5) bertragbar ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkanäle (3, 4) auf mindestens einer Seite der Dämmplatte (2) durch entsprechende Profilierung der Dämmplatte gebildet sind. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass die wetterfeste Aussenhaut (1) aus einem wärme absorbierende Füllstoffe aufweisenden Putz besteht. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wetterfeste Aussenhaut (1) aus einem transluzenten Putz besteht, der durch Kunstharz mit Füllstoffen gebundene Glasperlen oder Glasgranula te enthält. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass die wetterfeste Aussenhaut (1) aus einer hochtransparenten Glas- oder Kunststoffplotte besteht. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich net, dass auf die wetterfeste Aussenhaut (1) kanalseitig eine Absorberschicht aufgebrocht ist. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine wärmeabsorbierende Kanalausklei dung fUr mindestens die der wetterfesten Aussenhaut (1) zugewendeten Luftkanäle vorgesehen ist. 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden AnsprUche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Aussen- und der Innenseite der Dämmplatte (2) liegenden Luftka näle (3, 4) in vorbestimmten Abständen durch ther mostatgesteuerte Ventilklappen (7) untereinander verbunden sind, die bei positiver Temperoturdiffe renz zwischen den Kanälen öffnen und die Luftzirku lation zulassen sowie bei negativer Temperaturdiffe renz schliessen und den Luftaustausch zwischen den Luftkanälen an der Aussen- und der Innenseite der Dämmplatte unterbinden. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, dass zwischen der Wand (5) und der Dämmplatte (2) ein Doppelkanalsystem (12, 13) vorgesehen ist, das die durch Eigenthermik auf stei- gende Warmluft zirkulieren lässt, die fallende Kalt luft jedoch durch die eigene Schwerkraftwirkung am Zirkulieren hindert. 10. Vorrichtung zur Nutzung der Wärmeeinstrahlung der Sonne am Gebäude, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten einer hinter einer wetterfesten Aussen haut (1) aus Putz oder Plattenverkleidung liegenden Trennplatte vertikale Luftkanäle (3, 4, 12, 13) vor gesehen sind, die derart miteinander verbunden sind, dass eingestrahlte Sonnenenergie durch Luftzirkula tion auf eine dahinterliegende Wand (5) übertrogbar ist.

Inventors: ASSMANN, KARL, DIPL.-ING.
Applicants: ASSMANN, KARL, DIPL.-ING.
Application year: 1980
Main classification: F24J3
IPC codes: F24J2