CZ201882A3 - Exteriérový zastiňovací systém s integrovanými funkcemi pro střešní okna - Google Patents

Abstract

Exteriérový zastiňovací systém (1) zahrnuje rám (3) exteriérového zastiňovacího systému (1) umístěný z vnější strany střešního okna (2) a soustavu (5) zastiňovacích lamel (4), přičemž rám (3) exteriérového zastiňovacího systému (1) nese vodicí prvky (6) pro vymezení polohy lamel (4) a jejich pohyb, přičemž tyto vodicí prvky (6) jsou umístěny tak, že ve všech polohách soustavy (5) lamel (4), při nichž soustava (5) lamel (4) alespoň částečně zastiňuje střešní okno (2), je mezi soustavou (5) lamel (4) a zasklívací jednotkou (2.1) střešního okna (2) vzduchová mezera (7), která je opatřena alespoň dvěma průduchy (8.1,8.2) pro odvětrávání této vzduchové mezery. Je obsažen také alespoň jeden Peltierův článek (10), alespoň jeden fotovoltaický článek (9) a alespoň jedno čidlo (22.1, 22.2) klimatických veličin, přičemž tyto prvky jsou propojené s centrální jednotkou (11), která obsahuje napájecí jednotku (12) s akumulátorem a elektronickou řídicí jednotku (13) pro ukládání a/nebo řízené využití vyrobené elektrické energie.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zajištění řízeného pohybu vzduchu pod zastiňovacími prvky střešních oken s cílem dále snižovat tepelnou zátěž v interiéru budovy, zejména prostřednictvím výhodného využití solární energie.

Dosavadní stav techniky

Střešními okny orientovanými na osluněnou stranu zpravidla přichází v době slunečního svitu v době mimo otopné období do interiéru budovy takové množství tepla, že kromě optického diskomfortu v důsledku přímého průniku slunečních paprsků může docházet ke zvyšování teploty vzduchu v interiéru budovy do té míry, že dojde k překročení hygienicky přípustných podmínek, pokud není zajištěno intenzivní větrání a/nebo chlazení. Podstřešní místnosti jsou zpravidla tvořeny konstrukcemi s nižší tepelnou setrvačností oproti jiným částem budovy, tedy jsou k takovému přehřívání náchylnější.

Okna v obvodových stěnách se z analogických důvodů obvykle opatřují venkovními stínicími prostředky, z nichž nejúčinnějšími jsou nastavitelné vodorovné žaluzie. U střešních oken je použití venkovních zastiňovacích prostředků málo časté. Dostupná řešení takových zastiňovacích prostředků zabraňujících přístupu slunečních paprsků na plochu zasklení ovšem vedou k tomu, že současně vzniká prakticky uzavřená vzduchová dutina pod zastiňovacími lamelami nebo roletou zastiňovacího systému, která je dále ohřívána prostřednictvím vedení tepla ze sluneční energie dopadající na osluněné lamely nebo rolety. Důsledkem toho je zvýšená teplota vzduchu v dutině či mezeře před venkovní stranou zasklení, což vede k prostupu tepla zasklením do interiéru, i když v menší míře než bez použití zastiňovacího systému.

Střešní okna užitá v budovách pro bydlení mohou být po značnou část doby, kdy na ně dopadají sluneční paprsky, zčásti nebo zcela zastiňována, protože místnosti (typicky ložnice) nejsou v průběhu dne nebo jeho části užívány.

Zastiňovací prvky umístěné uvnitř zasklívací jednotky nebo na interiérové straně zasklení ovlivňují pouze vizuální komfort v místnosti a nemají téměř žádný vliv na redukci průniku nežádoucích solárních tepelných zisků do místnosti. Nežádoucí tepelné zisky v místnosti pak často vedou k potřebě strojního chlazení, což zvyšuje energetickou náročnost, provozní náklady a environmentální zatížení.

Omezení pasivních solárních zisků okny je do jisté míry možné i volbou zasklení. Takové opatření obvykle vede k redukci nejvýše 70% zisků, jinak by docházelo k nadměrnému negativnímu ovlivnění denního osvětlení místnosti. Současně by došlo k situaci, kdy by nebylo možné využívat pasivní solární zisky v době, kdy je to pro energetickou bilanci místnosti výhodné.

Známé je využití zastiňovacích lamel vodorovných venkovních žaluzií a vodorovných markýz před okny pro umístění fotovoltaických článků. Z hlediska produkce elektrické energie se ovšem nejedná o efektivní zdroj v porovnání s fotovoltaickými systémy na větších ucelených plochách. Popis takových řešení je předmětem přihlášky CN 106639183 Dynamic sun-shading device integrated with PV (Photovoltaic) panels, dále užitného vzoru CN 204960172 U - Building integrated photovoltaiďs outer solar shading systém of tripe a užitného vzoru CN 204877211 U Intelligence sun -shading louver systém. Žádný z uvedených dokumentů se nezabývá řízeným větráním vzduchové dutiny či mezery mezi exteriérovými zastiňovacími systémy a exteriérovými povrchy střešních oken.

- 1 CZ 2018 - 82 A3

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje řešení dle předkládaného vynálezu, které navrhuje osazení exteriérového zastiňovacího systému z vnější strany střešního okna, který významně zvyšuje pohyb vzduchu ve vzduchové mezeře mezi soustavou zastiňovacích lamel exteriérovou stranou zasklívací jednotky střešního okna prostřednictvím elektrických prvků, a tím snižuje jinak očekávanou teplotu na povrchu zasklívací jednotky. Pohyb vzduchu v průběžné vzduchové mezeře je zajištěn díky vhodnému geometrickému uspořádání a může být významně řízené posílen prostřednictvím elektrických ventilátorů. K jejich napájení je zvláště výhodné využít solární energii dopadající na prvky zastiňovacího systému, i vzhledem k tomu, že část dopadající sluneční energie se díky tam umístěným fotovoltaickým článkům konvertuje na elektrickou energii, a tedy dále redukuje tepelnou zátěž směřující do vzduchové dutiny o přibližně 10 %, a dále, že je zde vysoká míra současnosti mezi fotovoltaickou produkcí elektrické energie a jejím využitím pro provoz elektrických ventilátorů. Dalším prvkem podporujícím pohyb vzduchu a snižování teploty ve vzduchové mezeře jsou Peltierovy články napájené elektrickou energií získanou z fotovoltaických článků. Navržené řešení může tak pracovat se značnou mírou autonomie a/nebo být výhodně víceúrovňově řízeno prostřednictvím řídicího elektronického systému reagujícího na informace z osazených čidel, na požadavky uživatele i na vyhodnocení nadřazeným inteligentním řídicím systémem.

Exteriérový zastiňovací systém pro zastiňování střešního okna podle předkládaného vynálezu zahrnuje rám exteriérového zastiňovacího systému, který je umístěný v exteriéru z vnější strany střešního okna. Rozměry a umístění tohoto rámu jsou přitom takové, že při pohledu z exteriéru ve směru kolmém na rovinu zasklívací jednotky střešního okna vnější obrys rámu všude tam, kde je rám přítomen, přesahuje vnější obrys rámu křídla střešního okna. Systém dále obsahuje soustavu zastiňovacích lamel. Rám exteriérového zastiňovacího systému přitom nese vodicí prvky pro vymezení polohy lamel a jejich pohyb, přičemž tyto vodicí prvky jsou umístěny tak, že ve všech polohách soustavy lamel, při nichž soustava lamel alespoň částečně zastiňuje střešní okno, je mezi soustavou lamel a zasklívací jednotkou střešního okna vzduchová mezera. Taje opatřena alespoň dvěma průduchy komunikujícími s exteriérem pro odvětrávání této vzduchové mezery. Systém dále zahrnuje alespoň jeden Peltierův článek, alespoň jeden fotovoltaický článek a alespoň jedno čidlo klimatických veličin, přičemž fotovoltaické články, Peltierovy články a čidla klimatických veličin jsou propojené s centrální jednotkou, která obsahuje napájecí jednotku s akumulátorem a elektronickou řídicí jednotku pro ukládání a/nebo řízené využití vyrobené elektrické energie.

Peltierovy články jsou s výhodou osazeny na rámu exteriérového zastiňovacího systému a/nebo na zastiňovacích lamelách a/nebo na spodní části nepohyblivého okenního rámu a/nebo na vnější straně zasklívací jednotky při spodním okraji střešního okna.

Je výhodné, když jev oblasti sousedící se vzduchovou mezerou vytvořen další prostor vyplněný vzduchem, který s touto vzduchovou mezerou vzduchově komunikuje. V tomto dalším prostoru je pak umístěn alespoň jeden ventilátor, který je pro své řízení a napájení propojen s centrální jednotkou.

Je výhodné, když je ve vzduchové mezeře umístěno alespoň jedno první čidlo klimatických veličin, přičemž toto čidlo je čidlem pro měření teploty, a/nebo když je v exteriéru umístěno alespoň jedno druhé čidlo klimatických veličin, přičemž toto čidlo je čidlem pro kombinované měření více klimatických veličin.

Systém s výhodou zahrnuje první pohonnou jednotku pro pohon soustavy zastiňovacích lamel, která je pro svůj pohon a řízení propojená s centrální jednotkou.

-2CZ 2018 - 82 A3

Je výhodné, když je vzduchová mezera v dolní části opatřena spodním průduchem, který je trvale otevřený, a v horní části horním průduchem, který je uzavíratelný a je umístěn v horní části sestavy zastiňovacích lamel.

Ve výhodném provedení systém dále obsahuje box pro umístění soustavy zastiňovacích lamel ve vytaženém nebo částečně vytaženém stavu, připevněný k horní části rámu exteriérového zastiňovacího systému. Mezi interiérem boxu a vzduchovou mezerou je přitom vytvořeno vzduchové propojení. V boxu je dále umístěna centrální jednotka obsahující napájecí jednotku s akumulátorem, elektronickou řídicí jednotku a první pohonnou jednotku pro pohon soustavy zastiňovacích lamel. Ve stěnách boxu je přitom alespoň jeden další průduch komunikující s exteriérem pro lepší větrání vzduchové mezery.

Zastiňovací lamely jsou s výhodou poloho vatelné.

Ve výhodných provedeních jsou fotovoltaické články umístěny na zastiňovacích lamelách a/nebo na nepohyblivých částech exteriérového zastiňovacího systému.

K centrální jednotce je také možné připojit osvětlovací těleso k osvětlení místnosti v interiéru za střešním oknem.

Toto osvětlovací těleso je s výhodou osazeno do nadpraží nebo ostění střešního okna nebo na jejich povrchy.

Je výhodné, je-li centrální jednotka propojena s nadřazenou řídicí jednotkou pro provoz a bezpečnostní zajištění domu.

V jednom možném provedení je exteriérový zastiňovací systém také vybaven druhou pohonnou jednotkou pro pohon otevírání okenního křídla střešního okna, přičemž tato druhá pohonná jednotka je propojena s centrální jednotkou.

Centrální jednotka může být také připojena na síťové napájení.

Celý exteriérový zastiňovací systém může být inteligentně řízen prostřednictvím elektronické řídicí jednotky tak, že vyhodnocuje odlišné provozní a klimatické situace za spolupráce s nadřazenými systémy řízení provozu budovy.

Objasnění výkresů

Na obrázcích jsou vyobrazena některá výhodná uspořádání exteriérového zastiňovacího systému včetně význačných detailů.

Na obr. 1 je zobrazen svislý řez tepelně izolovanou šikmou střechou se střešním oknem a osazeným exteriérovým zastiňovacím systémem. Šipky naznačují řízené proudění vzduchu ve vzduchové mezeře. Symbolem ext. je značen exteriér budovy, symbolem int. - interiér budovy.

Na obr. la je zobrazen detail svislého řezu střešním oknem, přičemž jde o řez vedený stejnou rovinou jako v obr. 1.

Na obr.2a je schematický pohled z exteriéru ze směru kolmého na rovinu zasklívací jednotky na exteriérový zastiňovací systém s částečně spuštěnými zastiňovacími lamelami, a to s vyznačením roviny řezu A-A, který je znázorněn na obr. 3b.

Na obr.2b je schematický pohled z exteriéru ze směru kolmého na rovinu zasklívací jednotky na exteriérový zastiňovací prvek s vytaženými zastiňovacími lamelami a nezakrytým horním

-3 CZ 2018 - 82 A3 boxem. Šipky naznačují řízené proudění vzduchu ve vzduchové mezeře mezi zasklívací jednotkou střešního okna a soustavou zastiňovacích lamel i v dalších vzduchových dutinách systému.

Na obr.3a je ve svislém řezu šikmou střechou vyobrazena sestava zastiňovacích lamel, které jsou polohovány vodorovně, tak aby mohl do místnosti přicházet dostatek denního světla a současně aby fotovoltaické články na lamelách produkovaly elektrickou energii. Zároveň jev obr. 3a patrná vzduchová mezera mezi zasklívací jednotkou střešního okna a soustavou zastiňovacích lamel.

Na obr.3b je v řezu A-A vedeném kolmo na rovinu zasklívací jednotky 2.1 dle vyznačení v obr. 2a vyobrazen detail okraje zastiňovací lamely osazené do vodícího prvku pro vymezení polohy lamel a jejich pohyb.

Na obr.4 je principiální schéma silového a datového propojení prvků celého systému.

Příklady uskutečnění vynálezu

V následujícím textu jsou popsána pouze některá výhodná provedení vynálezu. Jsou ale možná i četná jiná provedení, která spadají do rozsahu ochrany tohoto vynálezu a od níže popsaných variant se liší například geometrií uspořádání, jiným počtem použitých prvků apod. Níže popsaná výhodná provedení je rovněž možné mezi sebou kombinovat.

V obr. 1 je ve svislém řezu schematicky znázorněn exteriérový zastiňovací systém l_v jednom možném provedení. Exteriérový zastiňovací systém 1 přitom zahrnuje nosný rám 3 exteriérového zastiňovacího systému 1. Tento rám je umístěn v exteriéru z vnější strany střešního okna 2, a to tak, že při pohledu z exteriéru ve směru kolmém na rovinu zasklívací jednotky 2,1 střešního okna 2 vnější obrys rámu 3 exteriérového zastiňovacího systému 1 přesahuje vnější obrys rámu 2,2 křídla střešního okna, a to všude tam, kde je rám 3 přítomen. Jak je ukázáno na obr. 2a, 2b, rám 3 externího zastiňovacího systému 1. nemusí být nutně uzavřený, speciálně pokud jsou k některým jeho částem připojeny další díly, např. box 16 vyznačený mj. v obr. 2a, 2b. Vždy je však rám 3 exteriérového zastiňovacího systému osazen tak, aby nebránil otvírání křídla střešního okna 2, přičemž toto křídlo je tvořeno rámem 2,2 křídla střešního okna a zasklívací jednotkou 2,1 střešního okna, jak je ukázáno v detailu v obr. la.

Systém dále obsahuje soustavu 5 zastiňovacích lamel 4, přičemž tyto lamely jsou pohyblivé tak, že se mohou natáčet do různých směrů vůči rovině zasklívací jednotky 2,1 střešního okna, a zároveň je možné celou soustavu stahovat či vytahovat tak, aby zakrývala požadovanou část zasklívací jednotky 2,1 střešního okna či aby nechala okno zcela nezastíněné. Pro vymezení polohy lamel 4, jmenovitě jejich natáčení, a jejich pohyb, jmenovitě stahování a vytahování soustavy 5 lamel 4, je rám 3 exteriérového zastiňovacího systému 1 opatřen vodícími prvky 6, v nichž se soustava lamel 4 může pohybovat nahoru či dolů a kterými rovněž procházejí ovládací prvky pro řízení natáčení jednotlivých lamel, jak je znázorněno v detailu na obr. 3b. Poloha vodicích prvků 6 je přitom zvolena taková, aby při všech polohách soustavy 5 lamel 4, při nichž tato soustava 5 lamel 4 alespoň částečně zastiňuje střešní okno 2, byla mezi soustavou 5 lamel 4 a zasklívací jednotkou 2,1 střešního okna 2 vytvořena vzduchová mezera 7. Alespoň úzká, ale s výhodou širší, vzduchová mezera 7 mezi konci lamel a zasklívací jednotkou 2,1 je přitom zachována i při všech natočeních poloho vatě Iných lamel 4 vůči rovině zasklívací jednotky 2,1, jak je ukázáno v detailu v obr. 3a, kde jsou lamely 4 natočené do vodorovné polohy. Vzduchová mezera 7 v tomto případě sahá od roviny zasklívací jednotky 2,1 až k těm koncům lamel 4, které jsou této zasklívací jednotce 2,1 nejblíže, a vyplňuje prostor nad zasklívací jednotkou 2,1 tak, aby tento prostor mohl být účinně odvětráván, Vzduchová mezera 7 je za tím účelem opatřena alespoň dvěma průduchy 8.1, 8.2, komunikujícími s exteriérem. Odvětrávání může probíhat buď na základě přirozeného proudění vzduchu, nebo je posíleno a řízeno přidanými elektrickými

-4CZ 2018 - 82 A3 prvky. Je výhodné, když je spodní průduch 8.1 ve spodní části vzduchové mezery 7 průběžný a trvale otevřený a když je horní průduch 8.2 v horní části vzduchové mezery 7 uzavíratelný. Horní průduch 8.2 může mít např. podobu lamely, která se otvírá či zavírá podle údajů z čidel 22,1,

22,2 klimatických veličin. Výhodnost uzavíratelnosti horního průduchu 8.2 spočívá kromě ochrany před dešťovými a sněhovými srážkami například vtom, že pokud je v noční době v zimním období soustava 5 zastiňovacích lamel 4 spuštěna, vzduch se ve vzduchové mezeře 7 méně pohybuje, a tím přispívá ke snížení prostupu tepla oknem.

V obr. 1 je šipkami znázorněno proudění vzduchu v dutině 7 i v prostoru nad touto dutinou. Je znázorněn také další ventilátor 20, který může být umístěn v boxu 16. Box 16 je volitelnou součástí zařízení a bude popsán níže.

Systém je dále vybaven alespoň jedním Peltierovým článkem 10, s výhodou pak více Peltierovými články 10, které mohou vzduch ve vzduchové mezeře 7_řízeně chladit či ohřívat, a tím přispívat k tepelnému komfortu v místnosti za střešním oknem 2 a rovněž k úsporám energie za klimatizaci a vytápění. Peltierovy články 10 jsou ve výhodných provedeních umístěné např. na alespoň některých zastiňovacích lamelách 4 a elektricky zapojeny tak, aby v létě byly obráceny chladicí stranou směrem do vzduchové mezery 7. V zimě mohou být přepólovány tak, aby stranou obrácenou do vzduchové mezery 7 hřály. Mohou být umístěny také na spodní části nepohyblivého okenního rámu nebo ve spodní části rámu 2,2 křídla okna nebo na vnější straně zasklívací jednotky 2,1 při spodním okraji střešního okna 2. Další možností je umístění Peltierových článků 10 na rám 3 exteriérového zastiňovacího systému 1. Všechna tato umístění lze navzájem kombinovat.

Pro řízení systému na základě aktuálních klimatických podmínek je důležité osazení alespoň jedním čidlem klimatických veličin. V obr. 1 je znázorněno první čidlo klimatických veličin 22,1, které slouží pro měření teploty ve vzduchové mezeře 7. Systém může být ale doplněn i o další čidla klimatických veličin, např. o druhé čidlo 22,2 pro kombinované měření, tj. např. měření teploty a vlhkosti vzduchu, intenzity slunečního záření a přítomnosti srážek. Toto druhé čidlo

22,2 je umístěno v exteriéru, např. na střešní krytině, a není znázorněno v obrázcích. Čidel klimatických veličin může být i větší počet.

Pro napájení elektrických prvků systému jsou prioritně využívány fotovoltaické články 9, které jsou rovněž součástí exteriérového zastiňovacího systému 1, přičemž fotovoltaický článek 9 musí být alespoň jeden, ale s výhodou je jich využit větší počet. Fotovoltaické články 9 jsou s výhodou umístěny na zastiňovacích lamelách 4 a/nebo na nepohyblivých částech exteriérového zastiňovacího systému 1, např. na krytu boxu 16 obráceném ke Slunci.

Fotovoltaické články 9, Peltierovy články 10 a čidla 22,1, 22,2 klimatických veličin jsou přitom propojené s centrální jednotkou 11, která obsahuje napájecí jednotku 12 s akumulátorem a elektronickou řídicí jednotku 13, která řídí ukládání a/nebo využití elektrické energie vyrobené fotovoltaickými články 9. Toto řízené využití elektrické energie přitom zahrnuje napájení Peltierových článků 10, ale také dalších elektrických zařízení, které exteriérový zastiňovací systém může obsahovat a která budou popsána níže. Může jít o napájení přímé, nebo napájení energií uloženou do akumulátoru v napájecí jednotce 12.

Pro ještě lepší proudění vzduchu vzduchovou mezerou 7 v letním režimu je výhodné, když je v oblasti sousedící se vzduchovou mezerou 7 vytvořen další prostor vyplněný vzduchem, který se vzduchovou mezerou 7 vzduchově komunikuje. V tomto dalším prostoru je pak s výhodou umístěn alespoň jeden ventilátor 14, který zvyšuje proudění vzduchu ve vzduchové mezeře 7, ale přitom nebrání ve výhledu z okna. Ventilátor 14 nebo ventilátory 14 jsou pro své řízení a napájení propojeny s centrální jednotkou 11. K pohonu ventilátoru 14 nebo ventilátorů 14 je s výhodou využita energie vyrobená fotovoltaickými články 9. Ventilátor 14 může být osazen např. tak, jak je znázorněno v obr. 1, tj. nad střešním oknem ve směru střešní roviny, typicky mezi střešní krytinou a boxem 16, přičemž tento box 16 je připevněn k horní části rámu 3

-5 CZ 2018 - 82 A3 externího zastiňovacího systému 1 nebo je do tohoto rámu 3 vsazen. Případně box 16 není přítomen a rám 3 exteriérového zastiňovacího systému 1 je protažen nahoru nad úroveň neotvíravého rámu střešního okna 2. V tom případě je výhodné umístit ventilátor 14 pod tuto protaženou část rámu 3_exteriérového zastiňovacího systému 1. Jsou ale možná i jiná umístění ventilátoru 14 nebo ventilátorů 14, stačí, aby tato umístění byla vzduchově propojena s mezerou 7 a ventilátory 14 přitom nebránily výhledu ze střešního okna 2.

Exteriérový zastiňovací systém 1 ve výhodném provedení zahrnuje i první pohonnou jednotku 15 pro spouštění, vytahování a natáčení soustavy 5 zastiňovacích lamel 4, která je pro svůj pohon a řízení propojená s centrální jednotkou 11, přičemž se s výhodou využívá energie vyrobená fotovoltaickými články 9.

Je výhodné, když systém obsahuje také box 16 pro umístění soustavy 5 zastiňovacích lamel 4 ve vytaženém nebo částečně vytaženém stavu. Tento box je typicky připevněný k horní části rámu 3 exteriérového zastiňovacího systému 1. Může být ale také např. do rámu 3 exteriérového zastiňovacího systému 1 vsazen nebo upevněn samostatně bez spojení s rámem 3 exteriérového zastiňovacího systému 1. Mezi interiérem boxu 16 a vzduchovou mezerou 7 je vytvořeno vzduchové propojení, jak je naznačeno čárkovanou čárou v obr. 1. Box 16 může být v této čárkované oblasti perforovaný, částečně perforovaný nebo zcela otevřený. Ve stěnách tohoto boxu 16 je alespoň jeden další průduch 17 komunikující s exteriérem pro posílení větrání vzduchové mezery 7, zejména v případě, kdy je v boxu 16 umístěn ještě další ventilátor 20. Další průduch nebo průduchy 17 mohou být také výhodně umístěny tak, aby napomáhaly také lepšímu odvětrání vzduchové mezery 7 pomocí ventilátoru 14 nebo ventilátorů 14. Průduchy 17 jsou s výhodou opatřené protidešťovými žaluziemi. V jednom výhodném provedení jsou na bocích boxu 16.

V boxu 16 je dále s výhodou umístěna centrální jednotka 11 obsahující napájecí jednotku 12 s akumulátorem, elektronickou řídicí jednotku 13 a první pohonnou jednotku 15 pro pohon soustavy 5 zastiňovacích lamel 4.

Je výhodné, když je k centrální jednotce 11 připojeno také osvětlovací těleso 18 k osvětlení místnosti v interiéru za střešním oknem 2. K napájení tohoto osvětlovacího tělesa 18 je opět s výhodou využita energie vyrobená fotovoltaickými články 9, které jsou součástí exteriérového zastiňovacího systému, což je další nový znak oproti stavu techniky. Osvětlovací těleso 18 je ve výhodných provedeních osazeno do nadpraží nebo ostění střešního okna 2 nebo na jejich povrchy. Takové uspořádání je výhodné např. pro umístění pracovní plochy v interiéru, protože světlo - denní i umělé - přichází ze shodného směru. Je výhodné, když osvětlovací těleso 18 obsahuje LED prvky. Takové uspořádání je výhodné i pro přechodné sdružené osvětlení, pokud osvětlovací těleso obsahuje světelný zdroj se spektrálním složením odpovídajícím dennímu světlu. Centrální jednotka 11 může být propojena s nadřazenou řídicí jednotkou 21 pro provoz a bezpečnostní zajištění domu.

Exteriérový zastiňovací systém 1 může být vybaven také druhou pohonnou jednotkou 19 pro pohon otevírání okenního křídla střešního okna 2 za účelem větrání místnosti za střešním oknem 2, přičemž tato druhá pohonná jednotka 19 je propojena s centrální jednotkou 11 a s výhodou využívá energie vyrobené fotovoltaickými články 9.

Centrální jednotka 11 může být ale také připojena na síťové napájení pro případ, že by energie vyrobená fotovoltaickými články 9 nebo uložená do akumulátoru nestačila pro napájení všech připojených zařízení. Síťové napájení může být také využito pro dobití akumulátoru.

Připojená elektrická zařízení, tedy například Peltierovy články 10, napájecí jednotka 12 s akumulátorem, ventilátory 14, první pohonná jednotka 15, osvětlovací těleso 18, druhá pohonná jednotka 19 a další ventilátor 20, jsou ovládána základě povelů vydaných elektronickou řídicí jednotkou 13.

-6CZ 2018 - 82 A3

Elektronická řídicí jednotka 13 získává a vyhodnocuje informace např. z prvního čidla 22,1 klimatických veličin, měřicího teplotu vzduchu ve vzduchové mezeře 7, dále z druhého čidla 22,2 klimatických veličin pro kombinované měření umístěného na střeše mimo externí zastiňovací systém, případně také od uživatele budovy prostřednictvím prvku dálkového ovládání a/nebo od nadřazené řídicí jednotky 21 pro řízení provozu a bezpečnostní zajištění domu.

Elektrická energie produkovaná fotovoltaickými články je přiváděna do napájecí jednotky 12 s akumulátorem. Z napájecího jednotky 12 s akumulátorem je na základě povelu z elektronické řídicí jednotky 13 dodáván elektrický proud pro ventilátory 14 a/nebo 20 a pro Pclticrovy články

10. Elektrická energie akumulovaná v napájecím jednotce 12 s akumulátorem je dále použita pro napájení osvětlovacího tělesa 18 umístěného nejvýhodněji v nadpraží nebo ostění střešního okna

2. Elektrická energie akumulovaná v napájecí jednotce 12 s akumulátorem je dále použita pro druhou pohonnou jednotku 19 otvírání okenního křídla střešního okna 2, pokud je k tomu vydán elektronickou řídicí jednotkou 13 příslušný povel.

Celý exteriérový zastiňovací systém může být komplexně inteligentně řízen prostřednictvím elektronického řídicí jednotky 13 tak, že vyhodnocuje odlišné provozní a klimatické situace za spolupráce s nadřazenými systémy řízení provozu budovy. Například v situaci, kdy po jasném zimním dnu přichází velmi studená noc s jasnou noční oblohou, může být výhodné mít celé okno zastíněné z hlediska úspor energie i z hlediska optického komfortu. Následující ráno bude zajištěn volný průhled oknem po vytažení zastiňovacích prvků, protože okna nebudou pokryta kondenzátem a/nebo námrazou z exteriérové strany. Sálavá výměna tepla mezi noční oblohou a exteriérovým povrchem budovy s výhodou v takovém případě probíhá na exteriérové straně zastiňovacích prvků. Vzduchová mezera 7 s minimálním pohybem vzduchu při uzavřeném horním průduchu 8.2 a vypnutých ventilátorech 14 a 20 znamená také určitý pozitivní příspěvek k snížení prostupu tepla, protože vzduchová vrstva má nezanedbatelný tepelný odpor. Peltierovy články 10 je možné prostřednictvím změny polarity v takové situaci navíc použít pro mírné zvýšení teploty vzduchu ve vzduchové mezeře 7. Propojení elektrických prvků je schematicky znázorněno v obr. 4. Jádrem centrální jednotky 11 je elektronická řídicí jednotka 13, která zpracovává datové informace z čidel 22,1 a/nebo 22,2, z nadřazené řídicí jednotky pro provoz a bezpečnostní zajištění domu 21 a od uživatele. Propojení může být drátové i bezdrátové, případně může jít o kombinaci těchto způsobů. V centrální jednotce 11 je dále umístěna napájecí jednotka s akumulátorem 12. Ta je silově propojena s fotovoltaickými články 9, Peltierovými články 10, ventilátory 14 a 20, pohonnými jednotkami 15 a 19 a osvětlovacím tělesem 18.

Průmyslová využitelnost

Exteriérový zastiňovací systém podle předkládaného vynálezu je použitelný pro libovolná střešní okna. Významně omezuje riziko přehřívání místností za střešními okny tím, že na rozdíl od interiérových nebo meziskelních zastiňovacích systémů současně významně omezuje přístup energie slunečního záření na exteriérový povrch zasklívací jednotky střešního okna prostřednictvím systému 5 zastiňovacích lamel 4, konverzí části energie slunečního záření na elektrickou energii a zajištěním zvýšeného pohybu vzduchu ve vzduchové mezeře 7. Získanou elektrickou energii využije zejména pro pohyb a nastavení systému 5 zastiňovacích lamel 4, provoz elektrických ventilátorů 14 a/nebo 20, napájení Peltierových článků 10, osvětlovacího tělesa 18, první pohonné jednotky 15 a druhé pohonné jednotky 19. Takový systém může pracovat do značné míry autonomně a/nebo na základě řídicích algoritmů včetně spolupráce s nadřazenými systémy řízení budovy, například nadřazenou řídicí jednotkou 21, a podle pokynů uživatele.

Claims (13)

1. Exteriérový zastiňovací systém pro zastiňování střešního okna, který zahrnuje rám (3) exteriérového zastiňovacího systému (1) umístěný v exteriéru z vnější strany střešního okna (2), soustavu (5) zastiňovacích lamel (4) a alespoň jeden fotovoltaický článek (9), vyznačující se tím, že rozměry a umístění rámu (3) exteriérového zastiňovacího systému (1) jsou takové, že při pohledu z exteriéru ve směru kolmém na rovinu zasklívací jednotky (2.1) střešního okna (2) vnější obrys rámu (3) všude tam, kde je rám (3) přítomen, přesahuje vnější obrys rámu (2.2) křídla střešního okna (2), přičemž rám (3) exteriérového zastiňovacího systému (1) nese vodicí prvky (6) pro vymezení polohy lamel (4) a jejich pohyb, přičemž tyto vodicí prvky (6) jsou umístěny tak, že ve všech polohách soustavy (5) lamel (4), při nichž soustava (5) lamel (4) alespoň částečně zastiňuje střešní okno (2), je mezi soustavou (5) lamel (4) a zasklívací jednotkou (2.1) střešního okna (2) vzduchová mezera (7), která je opatřena alespoň dvěma průduchy (8.1,8.2) komunikujícími s exteriérem pro odvětrávání této vzduchové mezery, přičemž systém dále zahrnuje alespoň jeden Peltierův článek (10) a alespoň jedno čidlo (22.1, 22.2) klimatických veličin, přičemž fotovoltaické články (9), Peltierovy články (10) a čidla (22.1, 22.2) klimatických veličin jsou propojené s centrální jednotkou (11), která obsahuje napájecí jednotku (12) s akumulátorem a elektronickou řídicí jednotku (13) pro ukládání a/nebo řízené využití vyrobené elektrické energie.

2. Exteriérový zastiňovací systém pro zastiňování střešního okna podle nároku 1, vyznačující se tím, že Peltierovy články (10) jsou osazeny na rámu (3) exteriérového zastiňovacího systému (1) a/nebo na zastiňovacích lamelách (4) a/nebo na spodní části nepohyblivého okenního rámu a/nebo na spodní části rámu křídla (2.2) střešního okna (2) a/nebo na vnější straně zasklívací jednotky (2.1) při spodním okraji střešního okna (2).

3. Exteriérový zastiňovací systém pro zastiňování střešního okna podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že v oblasti sousedící se vzduchovou mezerou (7) je vytvořen další prostor vyplněný vzduchem, který se vzduchovou mezerou (7) vzduchově komunikuje, a v tomto dalším prostoru je umístěn alespoň jeden ventilátor (14), který je pro své řízení a napájení propojen s centrální jednotkou (11).

4. Exteriérový zastiňovací systém podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že ve vzduchové mezeře (7) je umístěno alespoň jedno první čidlo (22.1) klimatických veličin, přičemž toto čidlo je čidlem pro měření teploty, a/nebo že v exteriéru je umístěno alespoň jedno druhé čidlo (22.2) klimatických veličin, přičemž toto čidlo je čidlem pro kombinované měření více klimatických veličin.

5. Exteriérový zastiňovací systém pro zastiňování střešního okna podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že dále zahrnuje první pohonnou jednotku (15) pro pohon soustavy (5) zastiňovacích lamel (4), která je pro své řízení a napájení propojená s centrální jednotkou (11).

6. Exteriérový zastiňovací systém pro zastiňování střešního okna podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že vzduchová mezera (7) je v dolní části opatřena spodním průduchem (8.1), který je trvale otevřený, a v horní části horním průduchem (8.2), který je uzavíratelný.

7. Exteriérový zastiňovací systém pro zastiňování střešního okna podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že dále obsahuje box (16) pro umístění soustavy (5) zastiňovacích lamel (4) ve vytaženém nebo částečně vytaženém stavu, připevněný k horní části rámu (3) exteriérového zastiňovacího systému (1), přičemž mezi interiérem boxu (16) a vzduchovou mezerou (7) je vytvořeno vzduchové propojení a přičemž v tomto boxu (16) je dále umístěna centrální jednotka (11) obsahující napájecí jednotku (12) s akumulátorem, elektronickou řídicí jednotku (13) a první pohonnou jednotku (15) pro pohon soustavy (5) zastiňovacích lamel (4) a

-8CZ 2018 - 82 A3 přičemž ve stěnách tohoto boxu (16) je alespoň jeden další průduch (17) komunikující s exteriérem pro větrání vzduchové mezery (7).

8. Exteriérový zastiňovací systém pro zastiňování střešního okna podle kteréhokoli z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že fotovoltaické články (9) jsou umístěny na zastiňovacích lamelách (4) a/nebo na nepohyblivých částech exteriérového zastiňovacího systému (1).

9. Exteriérový zastiňovací systém podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že k centrální jednotce (11) je připojeno osvětlovací těleso (18) k osvětlení místnosti v interiéru za střešním oknem (2).

10. Exteriérový zastiňovací systém podle nároku 9, vyznačující se tím, že osvětlovací těleso (18) je osazeno do nadpraží nebo ostění střešního okna (2) nebo na jejich povrchy.

11. Exteriérový zastiňovací systém podle kteréhokoli z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že centrální jednotka (11) je propojena s nadřazenou řídicí jednotkou (21) pro provoz a bezpečnostní zajištění domu.

12. Exteriérový zastiňovací systém podle kteréhokoliv z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že je vybaven druhou pohonnou jednotkou (19) pro pohon otevírání okenního křídla střešního okna (2), přičemž tato druhá pohonná jednotka (19) je propojena s centrální jednotkou (11).

13. Exteriérový zastiňovací systém podle kteréhokoliv z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že centrální jednotka (11) je připojena na síťové napájení.