NL2003188C2

NL2003188C2 - CONSTRUCTION ELEMENT.

Info

Publication number: NL2003188C2
Application number: NL2003188A
Authority: NL
Inventors: Nicolaas Cornelis Petrus Jong
Original assignee: Nilesk Group Ltd
Priority date: 2009-07-10
Filing date: 2009-07-10
Publication date: 2011-01-11

Description

CON STRUCTIE-ELEMENTCONSTRUCTION ELEMENT

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een bouwkundig constructie-5 element voor het vormen van een te koelen of te verwarmen omsloten bouwkundige ruimte. De uitvinding heeft tevens betrekking op een systeem van een aantal aan elkaar koppelbare of gekoppelde constructie-elementen voor het vormen van een dergelijke ruimte.The present invention relates to an architectural structural element for forming an enclosed structural space to be cooled or heated. The invention also relates to a system of a number of mutually connectable or coupled structural elements for forming such a space.

Voor het verkoelen of verwarmen van ruimtes in een bouwkundige constructie, 10 zoals kamers in een woning of kantoor, is het gebruikelijk om in de ruimte, tegen de binnenzijde van de elementen waaruit de bouwkundige constructie is opgebouwd, bijvoorbeeld de vloer-, wand- en/of plafonddelen, een aantal koelelementen of verwarmingselementen aan te brengen. Voor het verwarmen van de ruimte kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van een centraal verwarmingssysteem waarbij op 15 een centrale plaats een verwarmingsketel is opgesteld die een vloeistof opwarmt. De vloeistof wordt via een aantal transportleidingen naar in de ruimte opgestelde radiatoren geleid. Door warmteafgifte van de vloeistof naar de radiator en van de radiator naar de binnenruimte kan via vrije convectie van de warmte de temperatuur in de binnenruimte verhoogd worden.For cooling or heating spaces in an architectural construction, such as rooms in a home or office, it is customary to move into the space, against the inside of the elements from which the architectural construction is composed, for example the floor, wall and / or ceiling parts, a number of cooling elements or heating elements. For heating the space, use can for instance be made of a central heating system in which a heating boiler is arranged at a central location which heats up a liquid. The liquid is led via a number of transport lines to radiators arranged in the room. By heat transfer from the liquid to the radiator and from the radiator to the interior, the temperature in the interior can be increased via free convection of the heat.

20 In plaats van radiatoren kan gebruik worden gemaakt van het beïnvloeden van de temperatuur in de omsloten ruimte door daarin verkoelde of verwarmde lucht te blazen. In een airconditioningsysteem kunnen bijvoorbeeld elementen in de ruimte zijn aangebracht waarmee koude lucht ingeblazen kan worden teneinde de binnenruimte te kunnen koelen. Een airconditioningsysteem omvat in veel gevallen een gesloten 25 kringloop van een vloeistof met een laag kookpunt, die verdampt in een binnen in de ruimte opgesteld koelelement en weer condenseert tot vloeistof in een in de buitenlucht opgesteld toestel. De warmte wordt hierbij van het binnen opgestelde toestel naar het buiten opgestelde toestel vervoerd, tegen de bestaande temperatuurgradiënt over de bouwkundige constructie in. Het is bekend dergelijke airconditioningsystemen tevens te 30 gebruiken voor het verwarmen van de omsloten mimte door omkering van het hierboven beschreven koelproces. Een bezwaar van dergelijke airconditioningsystemen is dat deze tamelijk complex zijn, relatief veel plaats innemen en bovendien het inblazen 2 van verwarmde of gekoelde lucht met zich meebrengen, hetgeen voor de aanwezigen in de ruimte vaak niet bijzonder comfortabel is.Instead of radiators, use can be made of influencing the temperature in the enclosed space by blowing cooled or heated air therein. For example, in an air-conditioning system, elements may be provided in the room with which cold air can be blown in to cool the interior. An air conditioning system in many cases comprises a closed circuit of a liquid with a low boiling point, which evaporates in a cooling element arranged inside the room and condenses again into liquid in an apparatus arranged in the outside air. The heat is hereby transferred from the indoor device to the outdoor device, against the existing temperature gradient over the structural structure. It is known to also use such air conditioning systems for heating the enclosed space by reversing the cooling process described above. A drawback of such air conditioning systems is that they are rather complex, take up relatively much space and moreover entail blowing in heated or cooled air, which is often not particularly comfortable for those present in the room.

Een verder bezwaar van de bovengenoemde systemen is dat de verwarmings- of koelelementen apart van de bouwkundige constructie worden opgesteld, zodat ze 5 relatief veel plaats in de binnenruimte innemen en soms de ruimte een esthetisch minder geslaagd uiterlijk verschaffen.A further drawback of the above-mentioned systems is that the heating or cooling elements are arranged separately from the structural construction, so that they occupy relatively much space in the inner space and sometimes give the space an aesthetically less successful appearance.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding om een bouwkundig constructie-element te verschaffen voor het vormen van een te koelen of te verwarmen omsloten bouwkundige ruimte waarin één of meer van bovengenoemde bezwaren te 10 ondervangen.It is an object of the present invention to provide an architectural structural element for forming an architectural space to be cooled or heated in which one or more of the aforementioned drawbacks are overcome.

Het is verder een doel van de uitvinding om (een systeem van een aantal) constructie-elementen te verschaffen waarmee op snelle en efficiënte wijze en bij voorkeur tegen relatief lage kosten een te koelen of te verwarmen bouwkundige ruimte kan worden gerealiseerd 15 Het is verder een doel van de uitvinding een bouwkundig constructie-element te verschaffen dat geprefabriceerd kan worden en/of waarmee op modulaire wijze een bouwkundig omsloten ruimte van gewenste vorm en/of afmeting kan worden vervaardigd.It is a further object of the invention to provide (a system of a number of) structural elements with which a structural space to be cooled or heated can be realized in a quick and efficient manner and preferably at relatively low costs. The object of the invention is to provide an architectural construction element that can be prefabricated and / or with which a structurally enclosed space of desired shape and / or size can be manufactured in a modular manner.

Om ten minste een van de bovengenoemde doelen te bereiken wordt volgens een 20 eerste aspect van de onderhavige uitvinding een bouwkundig constructie-element van de in de aanhef genoemde soort verschaft, waarbij het element een eerste wandelement, een tweede wandelement en een tussen het eerste en tweede wandelement voorziene tussenruimte omvat, waarbij in de tussenruimte een met een vloeistof te doorstromen kanaalstelsel en ten minste een op een elektrische voeding aansluitbare thermo-25 elektrische warmtepomp zijn voorzien, die zijn ingericht om, in gebruik waarbij het eerste wandelement grenst aan de omgeving en het tweede wandelement grenst aan de omsloten ruimte, een zodanige temperatuurgradiënt over het constructie-element te bewerkstelligen dat de temperatuur in de omsloten ruimte in hoofdzaak op een gewenst temperatuumiveau te houden is.In order to achieve at least one of the above-mentioned objects, according to a first aspect of the present invention, an architectural construction element of the type mentioned in the preamble is provided, wherein the element is a first wall element, a second wall element and a second wall element comprises a space, wherein in the space a channel system to be flowed through with a liquid and at least one thermoelectric heat pump connectable to an electrical supply are provided, which are adapted to, in use, the first wall element being adjacent to the environment and the second wall element adjoins the enclosed space to effect a temperature gradient over the construction element such that the temperature in the enclosed space can be maintained essentially at a desired temperature level.

30 Het kanalenstelsel omvat bij voorkeur een of meer kanalen die een eerste circuit vormen en een of meer kanalen die een tweede circuit vormen, waarbij beide circuits van elkaar gescheiden zijn en bovendien bij voorkeur thermisch ten opzichte van elkaar zijn geïsoleerd. Door de temperatuur in de verschillende circuits te verhogen en te 3 verlagen (door middel van de warmtepomp) kunnen verschillende delen van het constructie-element op een gewenste oppervlaktetemperatuur worden gebracht.The channel system preferably comprises one or more channels that form a first circuit and one or more channels that form a second circuit, wherein both circuits are separate from one another and moreover are preferably thermally insulated from each other. By raising and lowering the temperature in the different circuits (by means of the heat pump), different parts of the structural element can be brought to a desired surface temperature.

Wanneer bijvoorbeeld de ruimte gekoeld moet worden, kan door het beïnvloeden van de temperatuur van de vloeistof in het kanalenstelsel door de genoemde thermo-elektrische 5 warmtepomp de temperatuur van het tweede wandelement worden verlaagd. De verlaging van de temperatuur van het tweede wandelelement, dat in gebruik grenst aan de omsloten ruimte, heeft een verlaging van de temperatuur in de binnenruimte tot gevolg. Op soortgelijke wijze kan de temperatuur in de binnenruimte verhoogd worden door de temperatuur van het tweede wandelement te verhogen. De warmtepomp en de 10 kanalen zijn in de tussenruimte tussen de wandelementen aangebracht en kunnen aldus aan het zicht onttrokken zijn, zodat het constructie-element aan alle zichtzijden een fraai uiterlijk kan krijgen. Door gebruik te maken van de ruimte tussen de wande lementen is het ruimtebeslag van de koeling/verwarming beperkt. Door gebruik te maken van een of meer thermo-elektrische warmtepompen kan bovendien een onderhoudsarme koeling of 15 verwarming gerealiseerd worden.If, for example, the space is to be cooled, the temperature of the second wall element can be lowered by influencing the temperature of the liquid in the channel system by said thermoelectric heat pump. The lowering of the temperature of the second walking element, which in use adjoins the enclosed space, results in a lowering of the temperature in the inner space. Similarly, the temperature in the inner space can be increased by raising the temperature of the second wall element. The heat pump and the channels are arranged in the interspace between the wall elements and can thus be hidden from view, so that the structural element can be given a beautiful appearance on all visible sides. By using the space between the wall elements, the space occupied by the cooling / heating is limited. Moreover, by using one or more thermoelectric heat pumps, low-maintenance cooling or heating can be realized.

Bij variërende omgevingstemperatuur kan ook de temperatuurgradiënt over het constructie-element gevarieerd worden om de binnentemperatuur (d.w.z. de temperatuur in de omsloten ruimte) in hoofdzaak op een gewenst temperatuumiveau te houden. Wanneer bijvoorbeeld in de loop van de dag de buitentemperatuur als gevolg van inval 20 van zonlicht toeneemt, wordt de warmtepomp dan zodanig aangestuurd dat er een grotere temperatuurgradiënt over het constructie-element gecreëerd wordt. De binnentemperatuur kan hierdoor lager worden gehouden dan de variërende buitentemperatuur en kan indien gewenst op een bepaald constant temperatuumiveau (d.w.z. binnen een bepaald temperatuurinterval rondom het gewenste temperatuumiveau) gebracht en 25 gehouden worden.At varying ambient temperatures, the temperature gradient over the structural element can also be varied to maintain the inside temperature (i.e., the temperature in the enclosed space) substantially at a desired temperature level. If, for example, the outside temperature increases during the course of the day as a result of sunlight, the heat pump is then controlled in such a way that a greater temperature gradient is created over the structural element. The inside temperature can hereby be kept lower than the varying outside temperature and, if desired, can be brought to a certain constant temperature level (i.e. within a certain temperature interval around the desired temperature level) and kept there.

In een voorkeursuitvoeringsvorm is in de tussenruimte een scheiding voorzien voor het verschaffen van een aan het eerste wandelement grenzende eerste tussendeelruimte en een aan het tweede wandelement grenzende tweede tussendeelruimte. Elk van de circuits kan in deze uitvoeringsvorm in een aparte 30 tussendeefruimte worden gerangschikt. Het is tevens mogelijk meer dan twee tussendeefruimtes te creëren, zodat bijvoorbeeld bepaalde delen van het eerste wandelement en/of van het tweede wandelement een eigen oppervlaktetemperatuur wordt gegeven. Het kan bijvoorbeeld uit energetisch oogpunt verstandig zijn om bij het 4 koelen van de ruimte de hoger gelegen delen van een wandelement een lagere oppervlaktetemperatuur te geven dan de lager gelegen delen van een wandelement.In a preferred embodiment, a separation is provided in the intermediate space for providing a first intermediate part space adjacent to the first wall element and a second intermediate part space adjacent to the second wall element. In this embodiment, each of the circuits can be arranged in a separate intermediate space. It is also possible to create more than two intermediate spaces, so that, for example, certain parts of the first wall element and / or of the second wall element are given their own surface temperature. For example, it may be sensible from an energetic point of view to give the upper parts of a wall element a lower surface temperature when cooling the space than the lower parts of a wall element.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat het constructie-element: - ten minste een zich in de eerste tussendeelruimte uitstrekkend eerste 5 vloeistofkanaal dat in thermisch geleidingscontact staat met de eerste wandelement voor het via de eerste wandelement afgeven of opnemen van warmte; - ten minste een zich in de tweede ruimte voorzien tweede vloeistofkanaal dat die in thermisch geleidingscontact staat met de tweede wandelement voor het via de tweede wandelement afgeven of opnemen van warmte; 10 - ten minste een op een elektrische voeding aansluitbare thermo-elektrische warmtepomp voor het genereren van een warmtestroom van het eerste naar het tweede kanaal en/of van het tweede naar het eerste kanaal.In a further embodiment the construction element comprises: - at least one first liquid channel extending in the first intermediate part space and which is in thermal conductive contact with the first wall element for releasing or absorbing heat via the first wall element; - at least one second liquid channel provided in the second space, which channel is in thermal conductive contact with the second wall element for supplying or absorbing heat via the second wall element; - at least one thermoelectric heat pump that can be connected to an electrical supply for generating a heat flow from the first to the second channel and / or from the second to the first channel.

Door het onder invloed van de elektrische voeding naar believen sturen van de warmtestroom door de warmtepomp kan een gewenst temperatuurverschil tussen de 15 vloeistof in het eerste kanaal en het tweede kanaal verschaft worden. De delen van de wand die grenzen aan het betreffende kanaal daarom op een gewenste temperatuur worden gebracht.By controlling the heat flow through the heat pump as desired under the influence of the electrical supply, a desired temperature difference between the liquid in the first channel and the second channel can be provided. The parts of the wall adjacent to the respective channel are therefore brought to a desired temperature.

Overigens behoeft de kanaalgrootte en/of kanaal vorm in dwarsdoorsnede van de eerste en tweede kanalen niet identiek te zijn. Afhankelijk van bijvoorbeeld het klimaat, 20 het type gebouw of de specifieke lokale omstandigheden kunnen verschillen nodig zijn.Incidentally, the channel size and / or channel shape in cross-section of the first and second channels need not be identical. Depending on, for example, the climate, the type of building or the specific local circumstances, differences may be necessary.

De eerder genoemde scheiding wordt bij voorkeur gevormd door een tussenwandelement van thermisch isolerend materiaal, zoals bijvoorbeeld EPS (polystyreen), PUR (op basis van polyurethaan) of natuurlijke isolatiematerialen zoals riet, kurk of kokos. In sommige uitvoeringen omvat het tussenwandelement een 25 honingraatstructuur of, meer algemeen, een structuur met een aantal gesloten cellen, waarbij de lucht in de cellen voor de thermische isolatie zorg draagt.The aforementioned separation is preferably formed by an intermediate wall element of thermally insulating material, such as for example EPS (polystyrene), PUR (based on polyurethane) or natural insulating materials such as reed, cork or coconut. In some embodiments, the intermediate wall element comprises a honeycomb structure or, more generally, a structure with a number of closed cells, the air in the cells providing thermal insulation.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat de scheiding een tussenwandelement waarin ten minste een gedeelte van de kanalen is voorgevormd. De kanalen kunnen bijvoorbeeld gedeeltelijk of geheel zijn voorgevormd in het materiaal van het 30 tussenwandelement, waarbij de kanaalwanden derhalve gedeeltelijk of geheel zijn gevormd door het materiaal van het tussenwandelement. In een bijzonder voordelige uitvoering heeft het constructie-element een sandwichopbouw, waarbij de sandwichkern in hoofdzaak gevormd wordt door het eerder genoemde tussenwandelement. Ook in 5 deze uitvoeringen kunnen de kanalen geheel of gedeeltelijk in het tussenwandelement (d.w.z. de kern) gevormd zijn. In andere uitvoeringen worden de kanalen echter gevormd door afzonderlijke vloeistofleidingen. Een voordeel is dat deze leidingen vervangbaar kunnen zijn in geval van lekkage of dergelijke. Productietechnisch zou dit 5 ook voordelig kunnen zijn omdat de koppeling eenvoudiger afsluitbaar te maken is en de kans op lekkage ter plaatse van de koppeling waarschijnlijk kleiner is.In a further embodiment the separation comprises an intermediate wall element in which at least a part of the channels is preformed. The channels can for instance be partially or completely preformed in the material of the intermediate wall element, the channel walls therefore being partly or completely formed by the material of the intermediate wall element. In a particularly advantageous embodiment, the construction element has a sandwich structure, the sandwich core being essentially formed by the aforementioned intermediate wall element. In these embodiments too, the channels can be wholly or partially formed in the intermediate wall element (i.e. the core). In other embodiments, however, the channels are formed by separate fluid lines. An advantage is that these pipes can be replaceable in the event of a leak or the like. From a production-technical point of view this could also be advantageous because the coupling can be made easier to close and the chance of leakage at the location of the coupling is probably smaller.

In een verdere uitvoering strekt de warmtepomp zich door de scheiding tussen de eerste en tweede ruimte uitstrekt, zodat er weinig ruimte verloren gaat. Hierbij kan het constructie-element zich in hoofdzaak geheel binnenin het constructie-element 10 uitstrekken.In a further embodiment, the heat pump extends through the separation between the first and second space, so that little space is lost. The construction element can herein extend substantially entirely within the construction element 10.

In een verdere uitvoeringsvorm is de warmtepomp gepositioneerd nabij het stroomopwaartse einde van het betreffende kanaal, zodat direct bij binnenkomst in het constructie-element de warmte aan de vloeistof in het kanaal kan worden toegevoerd of warmte van de vloeistof worden afgevoerd.In a further embodiment, the heat pump is positioned near the upstream end of the relevant channel, so that immediately upon entering the structural element the heat can be supplied to the liquid in the channel or heat can be removed from the liquid.

15 De warmtepomp kan van het conventionele type zijn waarin gebruik wordt gemaakt van een combinatie van verschillende metalen om een warmtestroom te genereren. In een voorkeursuitvoering maakt de warmtepomp echter gebruik van halfgeleidermaterialen. De warmtepomp kan bijvoorbeeld een "solid state" actief thermo-elektrisch element omvatten, hetgeen een in wezen geluidloos, 20 onderhoudsvriendelijk en relatief goedkoop element is.The heat pump can be of the conventional type in which a combination of different metals is used to generate a heat flow. In a preferred embodiment, however, the heat pump uses semiconductor materials. The heat pump can for instance comprise a "solid state" active thermoelectric element, which is an essentially soundless, maintenance-friendly and relatively inexpensive element.

In uitvoeringsvormen van de uitvinding heeft de warmtepomp een of meer "heat sinks" en/of een of meer "heat pipes". Deze staan in direct contact met de vloeistof in de desbetreffende vloeistofkanalen, zodat een goede warmte-opname en/of warmte-afgifte gerealiseerd kan worden.In embodiments of the invention, the heat pump has one or more heat sinks and / or one or more heat pipes. These are in direct contact with the liquid in the relevant liquid channels, so that a good heat absorption and / or heat emission can be realized.

25 Om een goede warmte-uitwisseling met de wandelementen te bewerkstelligen vormen de kanalen in een bepaalde uitvoeringsvorm in hoofdzaak een slangenpatroon. Andere patronen zijn uiteraard ook mogelijk, zoals bijvoorbeeld een parallel patroon waarbij de vloeistof door een ‘pijp’ via meerdere kleine pijpjes naar een andere ‘pijp’ loopt, zoals bijvoorbeeld het geval is in zogenaamde ‘capillary mats’.In order to effect a good heat exchange with the wall elements, the channels in a specific embodiment essentially form a hose pattern. Other patterns are of course also possible, such as, for example, a parallel pattern in which the liquid runs through a "pipe" via several small pipes to another "pipe", as is the case in so-called "capillary mats".

30 Om de vloeistof in de kanalen van een circuit te verplaatsen en zodoende de lokaal via de warmtepomp aan de vloeistof toegevoerde of afgevoerde warmte te verspreiden, wordt de vloeistof in beweging gebracht. De vloeistofstroming vindt hierbij intermitterend of continu plaats. Het constructie-element omvat hiertoe bij 6 voorkeur een eerste vloeistofverplaatsingselement, in het bijzonder een vloeistofpomp, voor het verplaatsen van de vloeistof in het eerste kanaal en een afzonderlijk tweede vloeistofverplaatsingselement, in het bijzonder een vloeistofpomp, voor het verplaatsen van de vloeistof in het tweede kanaal. De vloeistofverplaatsingselementen kunnen zijn 5 geïntegreerd in het constructie-element zelf, maar kunnen ook daarbuiten zijn verplaatst. Verder is het niet altijd nodig om elk constructie-element van een tweetal vloeistofverplaatsingselementen te voorzien. Wanneer bijvoorbeeld kanalen van naburige constructie-elementen op elkaar zijn aangesloten, kan een enkel paar vloeistofVerplaatsingselementen voor twee of meer constructie-elementen gezamenlijk 10 voldoende zijn.In order to move the liquid in the channels of a circuit and thus distribute the heat supplied or removed locally to the liquid via the heat pump, the liquid is set in motion. The liquid flow takes place intermittently or continuously. To this end the construction element preferably comprises 6 a first liquid displacement element, in particular a liquid pump, for displacing the liquid in the first channel and a separate second liquid displacement element, in particular a liquid pump, for displacing the liquid in the second channel. The liquid displacement elements can be integrated in the construction element itself, but can also be displaced outside it. Furthermore, it is not always necessary to provide each structural element with two fluid displacement elements. For example, when channels of adjacent structural elements are connected to each other, a single pair of fluid displacement elements for two or more structural elements may be sufficient together.

In een verdere uitvoering omvat het constructie-element een elektronische besturingseenheid voor het aansturen van de thermo-elektrische warmtepomp en/of het aansturen van de vloeistofverplaatsingselementen van het bouwkundige constructie-element, zodanig dat een gewenste temperatuurgradiënt gerealiseerd kan worden.In a further embodiment the structural element comprises an electronic control unit for controlling the thermoelectric heat pump and / or controlling the liquid displacement elements of the structural structural element, such that a desired temperature gradient can be realized.

15 In een verdere uitvoering is deze besturingseenheid ingericht voor het door instellen van de temperatuur in het eerste kanaal en de temperatuur in het tweede kanaal, waardoor het mogelijk is om de binnentemperatuur in hoofdzaak onafhankelijk van de buitentemperatuur binnen een specifiek gewenst temperatuurbereik te houden.In a further embodiment this control unit is adapted to adjust the temperature in the first channel and the temperature in the second channel, whereby it is possible to keep the inside temperature substantially independent of the outside temperature within a specific desired temperature range.

De besturingseenheid kan hierbij in een verdere uitvoering gebruik maken van 20 een of meer temperatuursensoren in ten minste een van het eerste kanaal, tweede kanaal, de omsloten bouwkundige ruimte en de buitenlucht voor het afhankelijk van de bepaalde temperatuur aansturen van de warmtepomp en/of de vloeistofpomp. In aanvulling daarop of als alternatief daarvoor kunnen een of meer stromingssensoren in een of beide kanalen worden aangebracht waarmee de stroming (d.w.z. het debiet of de 25 stromingssnelheid) kan worden bepaald. De informatie over de stroming kan gebruikt worden voor het op efficiënte wijze aansturen van de warmtepomp en/of de vloeistofpomp.In a further embodiment the control unit can herein use one or more temperature sensors in at least one of the first channel, second channel, the enclosed structural space and the outside air for controlling the heat pump and / or the heat pump depending on the determined temperature. fluid pump. In addition to or alternatively thereto, one or more flow sensors can be provided in one or both channels with which the flow (i.e. the flow rate or flow rate) can be determined. The flow information can be used for efficient control of the heat pump and / or the liquid pump.

Om de warmteoverdracht van en naar de wandelementen te vergemakkelijken zijn het buiten- en/of binnenwandelement gevormd wordt door warmtegeleidend 30 materiaal, zoals bijvoorbeeld aluminiumTo facilitate the heat transfer from and to the wall elements, the outer and / or inner wall element are formed by heat-conducting material, such as for example aluminum

In een verdere uitvoeringsvorm omvat het constructie-element: - koppelmiddelen voor het aan elkaar koppelen van een aantal bouwkundige constructie-elementen; 7 - aansluitmiddelen voor het vloeistofdicht op elkaar aansluiten van respectievelijk de eerste kanalen en de tweede kanalen van naburige constructie-elementen.In a further embodiment the construction element comprises: - coupling means for coupling together a number of structural construction elements; 7 - connecting means for fluid-tight connection of the first channels and the second channels of neighboring structural elements, respectively.

In een verder uitvoeringsvorm zijn de constructie-elementen zelfdragend 5 uitgevoerd. Er is geen extra inwendige of uitwendige steunconstructie nodig om deze constructie-elementen stabiel te laten staan. De constructie-elementen zelf kunnen bijvoorbeeld de muren (ook vloeren of daken) van een gebouw vormen. Met dergelijke constructie-elementen is een modulaire opbouw van het gebouw mogelijk, hetgeen een snelle, efficiënte en weinig ruimte innemende bouw van het gebouw mogelijk maakt.In a further embodiment, the construction elements are of self-supporting design. No additional internal or external support structure is required to allow these structural elements to stand stably. The structural elements themselves can, for example, form the walls (also floors or roofs) of a building. With such construction elements, a modular construction of the building is possible, which enables a rapid, efficient and space-saving construction of the building.

10 In een verdere uitvoering is aan de omgevingszijde van de eerste wandelement een op spouw geplaatst isolatie-element aangebracht, in welke isolatie-element een aantal ventilatie-openingen is voorzien. Hierdoor is het via convectie van warme lucht (d.w.z. via natuurlijke ventilatie) via de spouw mogelijk een verbeterde warmteafvoer realiseren.In a further embodiment, an insulating element placed on a cavity is arranged on the surrounding side of the first wall element, in which insulating element a number of ventilation openings is provided. As a result, it is possible to achieve improved heat dissipation via convection of warm air (i.e. via natural ventilation) via the cavity.

15 In een andere uitvoeringsvorm omvat het constructie-element een in het tweede kanaal gepositioneerd warmte-opwekkingselement voor het verwarmen van de vloeistof in het tweede kanaal. Het warmte-opwekkingselement kan bijvoorbeeld een elektrisch verwarmingselement omvatten waarin warmte wordt opgewekt door door het element een elektrisch stroom te laten lopen. In een bepaalde uitvoering is de eerder genoemde 20 besturingseenheid zodanig ingericht dat geschakeld wordt tussen het gebruik van de warmtepomp en het warmte-opwekkingselement, bijvoorbeeld om een energetisch meest voordelige verwarming van de omsloten ruimte te realiseren.In another embodiment the construction element comprises a heat generation element positioned in the second channel for heating the liquid in the second channel. The heat-generating element can for instance comprise an electric heating element in which heat is generated by passing an electric current through the element. In a particular embodiment, the aforementioned control unit is arranged such that switching is made between the use of the heat pump and the heat generating element, for instance to realize an energetically most advantageous heating of the enclosed space.

Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt een systeem voor het vormen van een omsloten bouwkundige ruimte verschaft. Het systeem omvat een aantal aan 25 elkaar gekoppelde bouwkundige constructie-elementen volgens een van de voorgaande conclusies.According to another aspect of the invention, a system for forming an enclosed architectural space is provided. The system comprises a number of structural construction elements coupled to each other according to one of the preceding claims.

In een voorkeursuitvoeringsvorm zijn de de kanalen van een ten minste een deel van de bouwkundige constructie-elementen zodanig op elkaar aangesloten, dat een aan de buitenwandelement grenzend gezamenlijk eerste circuit en een aan de binnenwand-30 element grenzend gezamenlijk tweede circuit gevormd wordt.In a preferred embodiment, the channels of at least a part of the structural components are connected to each other in such a way that a joint first circuit adjacent to the outer wall element and a joint second circuit adjacent to the inner wall element are formed.

In een verdere uitvoering zijn de kanalen van een ten minste een deel van de bouwkundige constructie-elementen daarentegen zodanig op elkaar aangesloten dat twee of meer gescheiden, aan de buitenwandelement grenzende eerste circuits en twee 8 of meer gescheiden, een aan de binnenwandelement grenzend tweede circuits gevormd worden.In a further embodiment, on the other hand, the channels of at least a part of the structural components are connected to each other in such a way that two or more separate first circuits adjacent to the outside wall element and two 8 or more separate second circuits adjacent to the inside wall element being shaped.

In een verdere uitvoering omvat het systeem een centrale besturingseenheid voor het besturen van de thermo-elektrische warmtepomp en/of de vloeistofverplaatsings-5 elementen van twee of meer gekoppelde constructie-elementen. Hierbij kan de besturingseenheid zijn ingericht voor het individueel aansturen van de verschillende constructie-elementen, zodat bijvoorbeeld de zonzijde van de omsloten ruimte anders kan worden aangestuurd dan de tegenoverliggende zijdeIn a further embodiment the system comprises a central control unit for controlling the thermoelectric heat pump and / or the fluid displacement elements of two or more coupled structural elements. The control unit can herein be arranged for individually controlling the various construction elements, so that, for example, the sun side of the enclosed space can be controlled differently than the opposite side

Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt een gebouw verschaft dat ten 10 minste gedeeltelijk is opgebouwd uit constructie-elementen volgens de onderhavige uitvinding. Meer in het bijzonder worden de wanden (vloeren en/of dak) van een dergelijk gebouw gevormd door een aantal van de hierin beschreven zelfdragende constructie-elementen.According to another aspect of the invention, a building is provided that is at least partially constructed from structural elements according to the present invention. More in particular, the walls (floors and / or roof) of such a building are formed by a number of the self-supporting structural elements described herein.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de onderhavige uitvinding zullen 15 worden verduidelijkt aan de hand van de navolgende beschrijving van enige voorkeursuitvoeringsvormen ervan. In de beschrijving wordt verwezen naar de bijgevoegde figuren, waarin tonen:Further advantages, features and details of the present invention will be elucidated on the basis of the following description of some preferred embodiments thereof. Reference is made in the description to the accompanying figures, in which:

Figuur 1 een gedeeltelijk opengewerkt vooraanzicht in perspectief van een uitvoeringsvorm van een systeem volgens de onderhavige uitvinding; 20 Figuur 2 een schematisch opengewerkt aanzicht van de uitvoeringsvorm van figuur 1, voorzien van een externe vloeistofpomp voor het verpompen van de vloeistof in een van de kanalen;Figure 1 is a partially cut-away front perspective view of an embodiment of a system according to the present invention; Figure 2 shows a schematic cut-away view of the embodiment of Figure 1, provided with an external liquid pump for pumping the liquid into one of the channels;

Figuur 3 een dwarsdoorsnede door het systeem van figuur 2;Figure 3 shows a cross-section through the system of Figure 2;

Figuur 4 een grafische voorstelling van de temperatuur als functie van de positie 25 wanneer de buitentemperatuur hoger is dan de binnentemperatuur;Figure 4 is a graphical representation of the temperature as a function of the position when the outside temperature is higher than the inside temperature;

Figuur 5 een grafische weergave van de temperatuur als functie van de positie wanneer de buitentemperatuur lager is dan de binnentemperatuur;Figure 5 is a graphical representation of the temperature as a function of the position when the outside temperature is lower than the inside temperature;

Figuur 6 een langsdoorsnede van een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding;Figure 6 shows a longitudinal section of a second embodiment of the invention;

Figuur 7 een grafische weergave van een alternatief systeem volgens de 30 uitvinding; enFigure 7 is a graphical representation of an alternative system according to the invention; and

Figuur 8 een grafische weergave van een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van het systeem volgens de uitvinding.Figure 8 is a graphical representation of a further preferred embodiment of the system according to the invention.

99

Verwijzend naar figuur 1 is een eerste voorkeursuitvoering van een systeem volgens de uitvinding weergegeven. Getoond is een drietal bouwkundige constructie-elementen 1, V, 1”, waarbij de constructie-elementen 1,1’ aan elkaar zijn gekoppeld en het constructie-element 1” vlak voor de koppeling met het middelste constructie-5 element is weergegeven. De constructie-elementen zijn nagenoeg of geheel identiek aan elkaar zodat beschrijving van één daarvan voldoende is voor het begrip van de uitvinding.Referring to Figure 1, a first preferred embodiment of a system according to the invention is shown. Shown are three structural structural elements 1, V, 1 ", wherein the structural elements 1.1" are coupled to each other and the structural element 1 "is shown just before the connection to the middle structural element. The structural elements are substantially or completely identical to each other so that description of one of them is sufficient for the understanding of the invention.

Het constructie-element 1 heeft een sandwichopbouw die in hoofdzaak bestaat uit een eerste wandelement 2 en, op enige afstand, een tweede wandelement 3.The construction element 1 has a sandwich structure which essentially consists of a first wall element 2 and, at some distance, a second wall element 3.

10 wandelementen 2 en 3 zijn met elkaar verbonden via een aantal strippen (of bijvoorbeeld een frame dat rondom loopt of een extrusieprofïel dat aan de boven- en onderzijde is afgesloten), respectievelijk een bovenste strip 4, zijstrippen 5 en een onderste strip 6. In de tussenruimte tussen de wandelementen 1, 2, is een tussenwand 7 geplaatst die de tussenruimte verdeelt in twee deelruimten. In de hierna volgende 15 verdere beschrijving van de uitvoeringsvorm wordt wandelement 2 ook wel de binnenwand genoemd aangezien deze wand grenst aan de omsloten ruimte, terwijl het tegenoverliggende wandelement 3 ook wel de buitenwand wordt.Wall elements 2 and 3 are connected to each other via a number of strips (or, for example, a frame that runs around or an extrusion profile that is closed at the top and bottom), an upper strip 4, side strips 5 and a lower strip 6, respectively. an intermediate wall 7 is placed in the space between wall elements 1, 2, which wall divides the space into two subspaces. In the following further description of the embodiment, wall element 2 is also referred to as the inner wall, since this wall borders on the enclosed space, while the opposite wall element 3 also becomes the outer wall.

Verwijzend naar figuren 1-3 is in de aan de binnenwand 2 grenzende tussendeelmimte een in hoofdzaak meanderend eerste vloeistofkanaal 11 gerealiseerd, 20 terwijl in de aan de buitenwand 3 grenzende tussendeelmimte een tweede, eveneens in hoofdzaak meanderend vloeistofkanaal 12 is voorzien. Het eerste en tweede vloeistofkanaal 11,12 zijn in de onderhavige uitvoeringsvorm gerealiseerd door de speciale vorm van de tussenwand 7. De tussenwand 7 heeft aan weerszijden zich uitstrekkende langgerekte uitsteeksels 8, 9 (waarbij het naar de binnenwand 2 zich 25 uitstrekkende uitsteeksel referentienummer 8 en het naar de buitenwand 3 gerichte uitsteeksel het referentienummer 9 heeft gekregen). De uitsteeksels zich strekken niet over de gehele hoogte van het constructie-element 1 uit, maar houden op alternerende wijze op enige afstand vanaf respectievelijk de bovenstrip 4 of de onderstrip 6 op zodat er een doorlopend meanderend kanaal in de betreffende tussendeelmimte gerealiseerd 30 kan worden, zoals bijvoorbeeld is weergegeven in figuur 2.Referring to Figures 1-3, a substantially meandering first fluid channel 11 is realized in the intermediate part space adjacent to the inner wall 2, while a second, likewise substantially meandering fluid channel 12, is provided in the intermediate part space adjacent to the outer wall 3. The first and second liquid channel 11, 12 are realized in the present embodiment by the special shape of the intermediate wall 7. The intermediate wall 7 has elongated protrusions 8, 9 extending on either side (the reference number 8 and the protrusion extending towards the inner wall 2) the protrusion facing the outer wall 3 has been given the reference number 9). The protrusions do not extend over the entire height of the construction element 1, but alternatively stop at some distance from the top strip 4 or the bottom strip 6, respectively, so that a continuous meandering channel can be realized in the respective intermediate part space, for example, as shown in Figure 2.

Verwijzend naar figuren 2 en 3 is de situatie weergegeven dat de constructie-elementen 1,1’ met behulp van koppelmiddelen 30 (slechts schematisch weergegeven) aan elkaar zijn gekoppeld en wel zodanig dat de uitvoer 25 van respectievelijk het eerste 10 en tweede kanaal 11,12 van het eerste constructie-element 1 in vloeistofcontact staat met de ingang 22’ van respectievelijk het eerste en tweede vloeistofkanaal 11,12 van het andere constructie-element 1’. De respectievelijke eerste en tweede kanalen van de verschillende constructie-elementen 1,1’ vormen hiermee respectievelijk een eerste 5 (voorste) circuit en een tweede (achterste) circuit waarlangs vloeistof te transporteren is.Referring to Figures 2 and 3, the situation is shown that the structural elements 1,1 'are coupled to each other with the aid of coupling means 30 (only shown diagrammatically) such that the output 25 of the first 10 and second channel 11, respectively, 12 of the first structural element 1 is in fluid contact with the input 22 'of the first and second liquid channels 11,12 of the other structural element 1', respectively. The respective first and second channels of the various construction elements 1,1 'thus form a first (front) circuit and a second (rear) circuit along which liquid can be transported.

In figuur 2 is weergegeven dat het gezamenlijke eerste kanaal 11 van de constructie-elementen 1, 1 ’ via een transportleiding 20 is aangesloten op een eerste vloeistofpomp 21. Evenzo is het gezamenlijke tweede kanaal 12 van de verschillende constructie-elementen 1,1’ via een soortgelijke transportleiding (niet weergegeven) 10 verbonden met een tweede vloeistofpomp (niet weergegeven) waarmee de vloeistof door het tweede circuit getransporteerd kan worden.Figure 2 shows that the joint first channel 11 of the construction elements 1, 1 'is connected via a transport line 20 to a first liquid pump 21. Similarly, the joint second channel 12 of the various construction elements 1,1' is connected via a similar transport line (not shown) connected to a second liquid pump (not shown) with which the liquid can be transported through the second circuit.

Het materiaal van de tussenwand 7 is in hoofdzaak warmte-isolerend uitgevoerd, zodat er relatief weinig warmte-uitwisseling kan zijn tussen het eerste circuit (gevormd door de kanalen 11 van de respectievelijke constructie-elementen 1, 1’) en het tweede 15 circuit (dat gevormd wordt door de kanalen 12 van de respectievelijke constructie-elementen 1, 1’).The material of the partition 7 is substantially heat insulating, so that there can be relatively little heat exchange between the first circuit (formed by the channels 11 of the respective structural elements 1, 1 ') and the second circuit ( which is formed by the channels 12 of the respective structural elements 1, 1 ').

Alhoewel in de voorkeursvormen zoals weergegeven in figuren 1-3 de kanalen 11,12 zich in gebruikstoestand in hoofdzaak in verticale richting uitstrekken, zijn andere configuraties van de kanalen eveneens denkbaar, bijvoorbeeld configuraties 20 waarin de kanalen horizontaal of schuin in het constructie-element verlopen. Van belang is dat er twee gescheiden circuits zijn waarlangs vloeistof van verschillende temperatuur te leiden is om over het constructie-element, meer in het algemeen over het door de verschillende aan elkaar gekoppelde constructie-elementen 1, 1’, 1” gevormde systeem, een gewenste temperatuurgradiënt te creëren, zodat de temperatuur in de binnenruimte 25 op een bepaalde waarde kan worden gebracht en/of op een bepaalde waarde kan worden gehouden, bijvoorbeeld bij variërende buitentemperaturen.Although in the preferred forms as shown in figures 1-3 the channels 11, 12 extend substantially in the vertical direction in use condition, other configurations of the channels are also conceivable, for example configurations in which the channels run horizontally or obliquely in the structural element . It is important that there are two separate circuits along which liquid of different temperatures can be passed in order to dispose over the construction element, more generally about the system formed by the different construction elements 1, 1 ', 1 "coupled together. to create a desired temperature gradient, so that the temperature in the inner space 25 can be brought to a certain value and / or can be kept at a certain value, for instance at varying outside temperatures.

Het teweeg brengen van temperatuurgradiënten over de constructie-elementen vindt plaats door de temperatuur in de kanalen aan te passen. Meer in het bijzonder wordt met behulp van thermo-elektrische elementen een verschil in temperatuur van de 30 vloeistof in het eerste circuit en in het tweede circuit tot stand gebracht. In de in de figuren 1-3 weergegeven uitvoeringsvorm is elk constructie-element 1, 1’, 1” voorzien van een thermo-elektrisch systeem. Dit thermo-elektrische systeem is bij voorkeur nabij het stroomopwaartse uiteinde van het eerste kanaal aangebracht, maar andere posities 11 zijn uiteraard eveneens mogelijk. Het thermo-elektrische systeem 15 kan zijn opgebouwd uit een in het eerste kanaal 11 voorzien warmte-uitwisselingslichaam 16, een in het tweede kanaal 12 voorzien warmteuitwisselingslichaam 17 en een daartussen aangebracht thermo-elektrisch element zoals een elektrische warmtepomp 18, in het 5 bijzonder (maar niet hiertoe beperkt) een Peltier element, voor de directe omzetting van een elektrische stroom van een externe elektrische voedingsbron (niet weergegeven) in een temperatuurverschil van de respectievelijke lichamen 16, 17. De warmtepomp is ingericht om als het ware warmte te verplaatsen van het ene circuit naar het andere. Het voordeel van een elektrische warmtepomp die gebruik maakt van het Peltier-effect is dat 10 deze gerealiseerd kan worden zonder bewegende delen, waardoor de pomp relatief onderhoudsarm kan zijn. In het bijzonder is de warmtepomp die gebruik maakt van halfgeleidertechnologie (d.w.z. een solid state semiconductor heat pump), dat wil zeggen een warmtepomp waarin gebruik wordt gemaakt van het feit dat het Peltier-effect niet alleen bij metalen, maar ook bij de overgang tussen twee verschillende 15 halfgeleiders, in het bijzonder een N-gedoteerde halfgeleider en een P-gedoteerde halfgeleiders, optreedt.The bringing about of temperature gradients over the structural elements takes place by adjusting the temperature in the channels. More in particular, with the aid of thermoelectric elements, a difference in temperature of the liquid in the first circuit and in the second circuit is achieved. In the embodiment shown in Figs. 1-3, each structural element 1, 1 ", 1" is provided with a thermoelectric system. This thermoelectric system is preferably arranged near the upstream end of the first channel, but other positions 11 are of course also possible. The thermoelectric system 15 can be composed of a heat exchange body 16 provided in the first channel 11, a heat exchange body 17 provided in the second channel 12 and a thermoelectric element arranged between them such as an electric heat pump 18, in particular ( but not limited to) a Peltier element, for the direct conversion of an electrical current from an external electrical power supply (not shown) into a temperature difference of the respective bodies 16, 17. The heat pump is arranged to move heat from the one circuit to the other. The advantage of an electric heat pump that makes use of the Peltier effect is that it can be realized without moving parts, whereby the pump can be relatively low in maintenance. In particular, the heat pump that uses semiconductor technology (ie, a solid state semiconductor heat pump), that is, a heat pump that uses the fact that the Peltier effect is not only with metals, but also at the transition between two different semiconductors, in particular an N-doped semiconductor and a P-doped semiconductors, occurs.

Doordat het thermo-elektrische element 18 via de genoemde uitwisselingslichamen (heat sinks en/of heat pipes) in verbinding staan met twee gescheiden en thermisch geïsoleerde circuits, door elk waarvan een vloeibaar medium 20 kan stromen, kan op efficiënte en effectieve wijze transport van de energie vanaf het ene circuit naar het andere circuit gerealiseerd worden. De vloeistof in het eerste kanaal 11 kan bijvoorbeeld op een geregelde temperatuur worden gehouden, zodat de omsloten ruimte door vrije convectie op een gewenste temperatuur (althans in een gewenst temperatuurbereik) kan worden gebracht en gehouden. Al naar gelang de 25 buitentemperatuur zal dit door warmte-afgifte (koeling) of warmte-opname (verwarming) van de binnenlucht aan de binnenwand 2 plaatsvinden. Het medium in het tweede kanaal 12 (dat wil zeggen het buitenkanaal) wordt in het geval van koeling opgewarmd door de warmtepomp 18 tot een niveau dat hoger ligt dan de buitentemperatuur. Een voorbeeld van een bijbehorende temperatuurgradiënt over het 30 constructie-element is weergegeven in figuur 4. Deze figuur toont de hoogte van de temperatuur (T) als functie de positie (x). De stippellijnen geven de buitenafmetingen van het constructie-element aan, dat wil zeggen dat de linker stippellijn 60 de naar de omgeving gerichte zijde van het constructie-element en de rechter stippellijn 61 de naar 12 de omsloten ruimte gerichte zijde van het constructie-element aanduidt. De buitenwand 3 zal zodoende een hogere oppervlaktetemperatuur krijgen dan de buitentemperatuur van de omgevingslucht en als gevolg daarvan zijn warmte gaan afstaan aan de omgevingslucht. De warmtestroom is met pijlen 62 aangeduid. De vloeistof in het 5 buitenkanaal 11 wordt in het geval van verwarming gekoeld door de warmtepomp 18 tot een niveau dat lager ligt dan de buitentemperatuur. De buitenwand 3 zal zodoende een lagere temperatuur krijgen dan de buitentemperatuur van de omgevingslucht en als gevolg daarvan warmte gaan opnemen vanuit de omgevingslucht. Deze situatie is nader verduidelijkt in figuur 5, waarin een bijbehorende temperatuurgradiënt over het 10 constructie-element is weergegeven. De warmtestroom in deze situatie is met pijlen 63 aangeduid.Because the thermoelectric element 18 is connected via the said exchange bodies (heat sinks and / or heat pipes) to two separate and thermally insulated circuits, through each of which a liquid medium 20 can flow, transport of the energy from one circuit to the other. The liquid in the first channel 11 can for instance be kept at a controlled temperature, so that the enclosed space can be brought and kept at a desired temperature (at least in a desired temperature range) by free convection. Depending on the outside temperature, this will take place through heat emission (cooling) or heat absorption (heating) from the inside air to the inside wall 2. In the case of cooling, the medium in the second channel 12 (i.e. the outer channel) is heated by the heat pump 18 to a level that is higher than the outside temperature. An example of an associated temperature gradient over the construction element is shown in figure 4. This figure shows the height of the temperature (T) as a function of the position (x). The dotted lines indicate the outer dimensions of the structural element, that is, the left dotted line 60 indicates the side of the structural element that faces the environment and the right dotted line 61 the side of the structural element that faces the enclosed space. . The outer wall 3 will therefore have a higher surface temperature than the outside temperature of the ambient air and, as a result, heat will be transferred to the ambient air. The heat flow is indicated by arrows 62. In the case of heating, the liquid in the outer channel 11 is cooled by the heat pump 18 to a level lower than the outside temperature. The outer wall 3 will therefore have a lower temperature than the outside temperature of the ambient air and as a result start to absorb heat from the ambient air. This situation is further clarified in figure 5, in which an associated temperature gradient is shown over the structural element. The heat flow in this situation is indicated by arrows 63.

De respectievelijke warmtepompen 18 van de constructie-elementen van het systeem kunnen door de warmte-overdracht de temperatuur in het binnenkanaal 11 en het buitenkanaal 12 plaatselijk reguleren. Het is mogelijk om de uitwisselingslichamen 15 16,17 van het systeem 15 zodanig uit te voeren, dat deze zich over nagenoeg de totale lengte van de kanalen uitstrekken. In dit geval kan weliswaar een temperatuurverschil over het gehele oppervlak van het constructie-element gerealiseerd worden, maar de warmtepomp wordt hierdoor onpraktisch groot. Het heeft derhalve de voorkeur de uitwisselingslichamen 16 en 17 van het thermo-elektrische systeem 15 slechts 20 plaatselijk aan te brengen en door het transporteren van de vloeistof door het vloeistofkanaal ervoor te zorgen dat de via het systeem 15 overgedragen warmte over het gehele kanaal wordt verdeeld.The respective heat pumps 18 of the structural elements of the system can locally regulate the temperature in the inner channel 11 and the outer channel 12 through the heat transfer. It is possible to design the exchange bodies 15, 16, 17 of the system 15 in such a way that they extend over substantially the total length of the channels. Although in this case a temperature difference over the entire surface of the structural element can be realized, the heat pump hereby becomes impractically large. It is therefore preferable to arrange the exchange bodies 16 and 17 of the thermoelectric system 15 only locally and, by transporting the liquid through the liquid channel, to ensure that the heat transmitted via the system 15 is distributed over the entire channel .

In figuur 2 is de situatie weergegeven waarin twee aan elkaar gekoppelde constructie-elementen in hoofdzaak naadloos op elkaar aansluiten en de binnen- en 25 buitenkanalen van het ene constructie-element vloeistofdicht overgaan in het binnen- en buitenkanaal van het andere constructie-element. In een andere uitvoeringsvorm, zoals bijvoorbeeld is weergegeven in figuur 7, vindt de verbinding tussen de respectievelijke binnenkanalen en buitenkanalen van naast elkaar gepositioneerde constructie-elementen plaats via een respectievelijk flexibele slang 51, die met behulp van aansluitelementen 30 52, 52’ vloeistofdicht kan worden aangesloten op de constructie-elementen 40, 40’.Figure 2 shows the situation in which two mutually coupled structural elements connect seamlessly to each other and the inner and outer channels of the one structural element merge in a fluid-tight manner into the inner and outer channel of the other structural element. In another embodiment, as for example shown in Figure 7, the connection between the respective inner channels and outer channels of construction elements positioned next to each other takes place via a respective flexible hose 51, which can be made liquid-tight with the aid of connecting elements 52, 52 ' connected to the construction elements 40, 40 '.

In de uitvoeringsvormen van figuren 2 en 7 wordt de vloeistof serieel door de kanalen van opeenvolgende (dat wil zeggen naast elkaar liggende) constructie-elementen gevoerd. De flexibele verbindingsslangen 51 van de uitvoeringsvorm van 13 figuur 7 maken het echter ook mogelijk om een of meer constructie-element over te slaan, zodat de vloeistof van een eerste constructie-element 40 geleid wordt naar het kanaal van het naburige constructie-element 40’ naar een willekeurig ander kanaal. Tevens is het mogelijk om te voorzien in een stelsel van verbindingsleidingen 51 5 waarmee naar believen de kanalen van verschillende constructie-elementen op elkaar kunnen worden aangesloten, ook al zijn deze constructie-elementen zelf niet direct met elkaar gekoppeld.In the embodiments of Figures 2 and 7, the liquid is serially passed through the channels of successive (i.e. adjacent to each other) structural elements. However, the flexible connecting hoses 51 of the embodiment of Fig. 7 also make it possible to skip one or more structural element, so that the liquid from a first structural element 40 is guided to the channel of the adjacent structural element 40 '. to any other channel. It is also possible to provide a system of connecting lines 51 with which, as desired, the channels of different construction elements can be connected to each other, even though these construction elements themselves are not directly connected to each other.

In figuur 8 is een verdere uitvoeringsvorm weergegeven, waarin elk van de constructie-elementen (of elk van een aantal verzamelingen aan elkaar gekoppelde 10 constructie-elementen) afzonderlijk met behulp van een aparte vloeistofpomp 21 kan worden aangestuurd. Dit maakt het bijvoorbeeld mogelijk om bepaalde constructie-elementen, bijvoorbeeld elementen die direct aan het zonlicht zijn blootgesteld, anders aan te sturen dan andere constructie-elementen, bijvoorbeeld constructie-elementen die in de schaduw staan. In een verdere uitvoeringsvorm worden verder de verschillende 15 vloeistofpompen 21 en warmtepompen 18 afzonderlijk via een centraal besturingssysteem aangestuurd; hierbij kan bijvoorbeeld de temperatuur in de binnenruimte zodanig tot stand worden gebracht dat de gezamenlijke constructie-elementen een minimale hoeveelheid energie (dat wil zeggen elektrische energie benodigd voor de warmtepompen 18 en vloeistofpompen 21) verbruikt. In een nog verdere 20 uitvoeringsvorm kan gebruik worden gemaakt van energie die opgewekt is door zonnecellen die in de constructie-elementen 1 geïntegreerd zijn. In laatstgenoemde uitvoeringsvormen kan het mogelijk zijn om los van het huishoudelijke elektriciteitsnet (voedingsnet) te opereren of hiervan slechts sporadisch gebruik te maken. Dit zou een uitbreiding betekenen van de plaatsingsmogelijkheden van het systeem.Figure 8 shows a further embodiment in which each of the construction elements (or each of a number of sets of construction elements coupled to each other) can be controlled separately with the aid of a separate liquid pump 21. This makes it possible, for example, to control certain construction elements, for example elements that are directly exposed to the sunlight, differently than other construction elements, for example construction elements that are in the shade. In a further embodiment, the different liquid pumps 21 and heat pumps 18 are further controlled separately via a central control system; in this case, for example, the temperature in the inner space can be established such that the joint structural elements consume a minimum amount of energy (i.e. electrical energy required for the heat pumps 18 and liquid pumps 21). In a still further embodiment use can be made of energy generated by solar cells that are integrated in the structural elements 1. In the latter embodiments, it may be possible to operate separately from the household electricity network (supply network) or to use it only occasionally. This would mean an extension of the placement options of the system.

25 In figuur 6 is een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding weergegeven. In deze uitvoeringsvorm is aan de buitenzijde van het constructie-element, dat wil zeggen op korte afstand of spouw van het buitenste wandelement 3, een verder wandelement 31 geplaatst. Dit aanvullende wandelement 31 strekt zich in hoofdzaak uit over het gehele oppervlak van het constructie-element, zij het dat aan de 30 onderzijde een luchtintreedopening 32 en aan de bovenzijde een luchtafvoeropening 33 is voorzien. Tussen de aanvullende wand 31 en de buitenste wandopening 3 is een spouw 34 gecreëerd waarlangs relatief koude lucht naar boven toe (Pi - P3) kan stromen. Deze relatief koude lucht zorgt voor de afvoer van hitte die wordt veroorzaakt door de 14 warmtepomp bij het koelen van de omsloten ruimte. Meer specifiek stroomt de lucht langs het oppervlak van het buitenste wandelement 3 en daarmee bij voorkeur ook langs het buitenste kanaal 12. De lucht heeft over het algemeen een lagere temperatuur dan de temperatuur van het buitenste wandelement 3 zodat warmte via afstraling vanaf het 5 buitenste wandelement 3 op de lucht in de tussenruimte 34 en vervolgens door luchttransport gerealiseerd kan worden. De aanvullende wand 31 is hierbij bij voorkeur vervaardigd van een warmte-iso lerend materiaal, dat zorgt voor een vermindering van de opwarming van de spouw door instraling van zonlicht. Op deze wijze kan een situatie gecreëerd worden waarin er minder elektrische energie nodig is om de 10 warmtepomp een temperatuurgradiënt over het constructie-element te geven om een bepaalde specifieke binnentemperatuur te bereiken. De aanvullende wand 31 vormt daarmee een soort natuurlijk ventilatiesysteem aan de buitenzijde van het constructie-element welk systeem zorg draagt voor de afVoer van de warmte die veroorzaakt wordt door het thermo-elektrische element (warmtepomp) bij het koelen van de omsloten 15 ruimte.Figure 6 shows a further preferred embodiment of the invention. In this embodiment, a further wall element 31 is placed on the outside of the structural element, i.e. at a short distance or cavity from the outer wall element 3. This additional wall element 31 extends substantially over the entire surface of the structural element, except that an air inlet opening 32 is provided on the underside and an air outlet opening 33 is provided on the upper side. Between the additional wall 31 and the outer wall opening 3 a cavity 34 has been created along which relatively cold air can flow upwards (P 1 - P 3). This relatively cold air ensures the dissipation of heat caused by the heat pump when cooling the enclosed space. More specifically, the air flows along the surface of the outer wall element 3 and therefore preferably also along the outer channel 12. The air generally has a lower temperature than the temperature of the outer wall element 3 so that heat is radiated from the outer wall element 3 can be realized on the air in the space 34 and subsequently through air transport. The additional wall 31 is here preferably manufactured from a heat-insulating material, which ensures a reduction in the heating of the cavity by irradiation of sunlight. In this way a situation can be created in which less electrical energy is required to give the heat pump a temperature gradient over the structural element in order to reach a specific specific indoor temperature. The additional wall 31 thus forms a kind of natural ventilation system on the outside of the structural element, which system ensures the dissipation of the heat caused by the thermoelectric element (heat pump) when cooling the enclosed space.

In een verdere uitvoeringsvorm wordt behalve de eerdergenoemde warmtepomp 18 tevens een verwarmingselement 50 (schematisch in figuur 6 weergegeven, maar ook in andere uitvoeringsvormen kan een dergelijk warmte-element worden ingebouwd). Dit maakt het mogelijk om alleen het binnenste kanaal 11 met behulp van het warmte-20 element 50 te verwarmen onafhankelijk van de temperatuur van het buitenkanaal 12 en zonder dat de warmtepomp 18 behoeft te worden ingeschakeld. Onder bepaalde omstandigheden, bijvoorbeeld in de winter wanneer het buiten relatief koud is, kan de toepassing van een warmte-element 50 voor het verwarmen van het binnenste kanaal (terwijl de vloeistof in het kanaal door de eerdergenoemde motor 21 getransporteerd 25 wordt), in plaats van of in aanvulling op het gebruik van de eerdergenoemde warmtepomp 18, een energetisch betere oplossing bieden, dat wil zeggen dat het energiegebruik van het gehele systeem gereduceerd kan worden.In a further embodiment, in addition to the aforementioned heat pump 18, a heating element 50 is also shown (schematically shown in Figure 6, but such a heat element can also be incorporated in other embodiments). This makes it possible to heat only the inner channel 11 with the aid of the heat element 50 independently of the temperature of the outer channel 12 and without the heat pump 18 having to be switched on. Under certain circumstances, for example in the winter when it is relatively cold outside, the use of a heating element 50 for heating the inner channel (while the liquid in the channel is transported by the aforementioned motor 21), instead of or in addition to the use of the aforementioned heat pump 18, offer an energetically better solution, that is to say that the energy consumption of the entire system can be reduced.

Het is voor de vakman duidelijk dat de richting van het vloeistoftransport in zowel het binnenkanaal 11 als het buitenkanaal 12 naar wens gevarieerd kan worden. In 30 bepaalde gevallen stroomt de vloeistof in het binnenste kanaal 11 in hoofdzaak in dezelfde richting als de vloeistof in het buitenste kanaal 12. Het betreft hier een constructie-element met een warmtevoorziening van het meestroomtype. In andere gevallen, kunnen de richtingen van het vloeistoftransport in het binnenste kanaal 11 en 15 het buitenste kanaal 12 van elkaar verschillen. Het is bijvoorbeeld mogelijk om richtingen tegengesteld te laten verlopen. In dit geval spreekt men ook wel van een constructie-element met een warmtevoorziening van het tegenstroomtype. Om de overdracht van warmte vanaf de vloeistof naar het binnenste wandelement 2 of het 5 buitenste wandelement 3 of vanaf respectievelijk het binnenste wandelement 2 en het buitenste wandelement 3 naar de vloeistof te stimuleren, wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van materialen met een relatief hoge thermische geleidbaarheid. In een bepaalde uitvoeringsvorm wordt bijvoorbeeld zilverpoeder aan de hars van een composietpaneel toegevoegd om de warmte of de onderlinge warmte-overdracht tussen 10 het medium en de omgeving te verhogenIt is clear to the skilled person that the direction of the liquid transport in both the inner channel 11 and the outer channel 12 can be varied as desired. In certain cases, the liquid in the inner channel 11 flows substantially in the same direction as the liquid in the outer channel 12. This is a construction element with a heat supply of the co-current type. In other cases, the directions of the liquid transport in the inner channel 11 and the outer channel 12 may differ from each other. For example, it is possible to run directions in the opposite direction. In this case it is also referred to as a construction element with a heat supply of the countercurrent type. In order to stimulate the transfer of heat from the liquid to the inner wall element 2 or the outer wall element 3 or from the inner wall element 2 and the outer wall element 3 respectively to the liquid, materials with a relatively high thermal conductivity are preferably used. . For example, in a particular embodiment, silver powder is added to the resin of a composite panel to increase the heat or the heat transfer between the medium and the environment

De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de hierin genoemde voorkeursuitvoeringsvormen ervan. De gevraagde rechten worden veeleer bepaald door de navolgende conclusies, binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn.The present invention is not limited to its preferred embodiments mentioned herein. The rights sought are rather determined by the following claims, within the scope of which many modifications are conceivable.

1515

Claims

1. Structural construction element for forming an enclosed space for cooling or heating, the construction element comprising a first wall element, a second wall element and an intermediate space provided between the first and second wall elements, wherein in the space between a channel system to be flowed through liquid and at least one thermoelectric heat pump connectable to an electrical supply, which are adapted to use such a temperature gradient when the first wall element is adjacent to the environment and the second wall element is adjacent to the enclosed space to ensure that the temperature in the enclosed space can be maintained substantially at a desired temperature level over the structural element.

2. Construction element as claimed in claim 1, wherein a separation is provided in the interspace for providing a first intermediate part space adjacent to the first wall element and a second intermediate part space adjacent to the second wall element; - at least one first liquid channel extending in the first intermediate part space and which is in thermal conductive contact with the first wall element for supplying or absorbing heat via the first wall element; - at least one second liquid channel provided in the second space, which channel is in thermal conductive contact with the second wall element for supplying or absorbing heat via the second wall element; - at least one thermoelectric heat pump connectable to an electrical supply for generating a heat flow from the first to the second channel and / or from the second to the first channel.

3. Construction element as claimed in claim 1 or 2, wherein the separation is formed from an intermediate wall element of thermally insulating material. 30

Construction element as claimed in any of the foregoing claims, wherein the separation comprises an intermediate wall element in which at least a part of the channels is preformed.

5. Construction element according to one of the preceding claims, wherein a heat pump is positioned near the upstream end of the channel in question. 5

Construction element as claimed in any of the foregoing claims, wherein the heat pump extends through the separation between the first and second space and / or extends substantially entirely within the construction element.

7. Construction element according to one of the preceding claims, wherein the thermoelectric heat pump comprises a solid state active thermoelectric element.

8. Construction element as claimed in any of the foregoing claims, wherein the thermoelectric heat pump comprises a Peltier element.

Construction element according to one of the preceding claims, wherein the heat pump comprises "heat sinks" and / or "heat pipes" which, in use, are in direct contact with the liquid in the relevant liquid channels. 20

10. Structural element according to one of the preceding claims, wherein the channels essentially form a hose pattern in the relevant intermediate space.

11. Construction element as claimed in any of the foregoing claims, comprising a first liquid displacement element, in particular a liquid pump, for displacing the liquid in the first channel and a special second liquid displacement element, in particular a liquid pump, for displacing the liquid in the second channel.

Construction element according to one of the preceding claims, comprising an electronic control unit for controlling the thermoelectric heat pump and / or the fluid displacement elements of the structural construction element.

13. Structural element as claimed in any of the foregoing claims, comprising one or more temperature sensors and / or one or more flow sensors for determining the temperature in at least one of the first channel, second channel, the enclosed structural space and the outside air .

A structural element according to any one of the preceding claims, wherein the outer and / or inner wall element is formed by heat-conducting material.

15. Construction element according to one of the preceding claims, comprising: - coupling means for coupling a number of structural construction elements together; - connecting means for fluid-tight connection of the first channels and the second channels of adjacent structural elements to each other, respectively.

Construction element according to one of the preceding claims, which is designed as self-supporting.

17. Construction element as claimed in any of the foregoing claims, wherein an insulating element placed on a cavity is arranged on the surrounding side of the first wall element, in which insulating element a number of ventilation openings is provided for dissipating heat by convection via the cavity . 25

A construction element according to any one of the preceding claims, comprising a heat generation element positioned in the second channel for heating the liquid in the second channel.

A system for forming an enclosed architectural space, comprising a number of structural structural elements coupled to one another according to one of the preceding claims.

20. System as claimed in claim 19, wherein the channels of at least a part of the structural construction elements are connected to each other such that a joint first circuit adjacent to the outside wall element and a joint second circuit adjacent to the inside wall element is formed. 5

21. System as claimed in claim 19, wherein the channels of at least a part of the structural structural elements are connected to each other such that two or more separate first circuits adjoining the outer wall element and two or more separate one adjacent to the inner wall element second circuits are formed.

22. System as claimed in any of the claims 19-21, comprising a central control unit for controlling the thermoelectric heat pump and / or the fluid displacement elements of two or more coupled structural elements. 15

The system of claim 22, wherein the control unit is adapted to individually control the various construction elements.