WO2009043338A2 - Fassaden- oder dachelement zur anbringung an einem gebäude und verwendung hierfür - Google Patents

Fassaden- oder dachelement zur anbringung an einem gebäude und verwendung hierfür Download PDF

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    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Definitions

  • the present invention relates to a facade or roof element according to the preamble of claim 1 and a use thereof according to claim 8.
  • a façade element replacing the building exterior wall in which a latent storage containing PCM (phase change material, in particular paraffin, calcium chloride hexahydride or the like) is provided between two glass panes.
  • PCM phase change material, in particular paraffin, calcium chloride hexahydride or the like
  • On one of the outside facing side of the facade element of the latent memory bounding glass is a prism-like design glass plate spaced upstream, wherein the gap is filled with a gas usual in Isoliervergiasungen.
  • the prisms are adjusted so that the heat radiation of the sunlight is at least partially reflected in the high sun in summer, while the heat radiation is transmitted in low sun in winter. This avoids overheating in the summer and supplies solar energy to the latent storage in winter.
  • a fluid-carrying pipe is provided, which is connected to a heater, so that the latent storage can be supplied in the winter with additional heat energy, if the solar energy should not be sufficient for heating the facade element to room temperature.
  • a part of the storage medium PCM is directly adjacent to the tubes, so that the heat entrained by the fluid can be released via the tubes to the storage medium located in the immediate vicinity of the tubes and only then migrates to more remote areas of the latent accumulator.
  • PCM has a poor thermal conductivity with the result that a temperature gradient arises in the latent reservoir and that a higher temperature prevails in the area of the tube than in more remote areas, so that the heat transfer from the tube to the storage medium is difficult.
  • DE 198 51 710 C2 proposes to arrange metal stiffeners (or metal fibers) oriented perpendicularly to the surface in the fiber base material, the metal strips constituting only about 2% by volume of the fiber base material.
  • metal stiffeners or metal fibers
  • the thermal conductivity of the latent storage is improved to the surface of the composite plate, but not the overall thermal conductivity, because these metal strips are substantially perpendicular to the surface, ie parallel to each other, aligned and thus have no contact with each other.
  • the object of the present invention is to provide a façade or roof element of the type mentioned in the introduction in which rapid heat transfer takes place between the fluid-carrying line and the latent memory.
  • a trained according to this technical teaching façade or roof element has the advantage that the thermally conductive lightweight board, which is in thermal contact with the fluid-carrying line, the heat stored in the latent storage transported very quickly to the fluid-carrying line and vice versa, so that the fluid-carrying Conduit provided heat can be distributed very quickly in the latent memory.
  • Another advantage is that the storage medium held in open pores of the lightweight construction board has a large contact surface with the lightweight building board, so that heat can be transferred in a very short time via this large contact area.
  • a latent accumulator is created by the thermally conductive, open-porous lightweight board with the storage medium stored therein, which has, among other things due to the good conductivity of the lightweight panel a very uniform temperature distribution and in which the heat stored in the latent storage on the Lightweight panel gives very quickly to the fluid-carrying line. It is understood that in the opposite direction, the outgoing from the fluid-carrying line heat is distributed very quickly and evenly through the lightweight board in the latent memory. As a result, this leads to the advantage that the façade or roof element according to the invention can deliver stored heat quickly and with little loss to the fluid-carrying line, for example in order to operate a heat pump with it.
  • Another advantage is that the occurring solar heat is distributed very quickly throughout the latent storage by the thermally conductive, open-pore lightweight board, so that local overheating be avoided.
  • the open-pored lightweight board as a matrix of expanded, preferably highly porous natural graphite or of an open-cell, foamed metal. Both materials have a high thermal conductivity, can be made open-pore and are available in sufficient quantity and cost.
  • the outer wall comprises two glass panes arranged in parallel, between which a vacuum is formed. Due to this vacuum, the façade or roof element achieves a very high insulating effect, so that the heat stored in the latent storage is only lost to the outside wall again to a very small percentage.
  • the outer wall is formed as two or three panes having insulating glazing.
  • insulating glazings are known in the prior art and also have good insulation values, so that the heat present in the latent storage is lost again only to a small percentage.
  • the line leading through the latent accumulator is used to supply heat to the latent accumulator in winter, so that the space behind it is sufficiently heated.
  • the solar energy is used only to support the winter heating.
  • the invention proposes to remove excess solar energy via the fluid-carrying line, and to supply it to a heat pump, especially in the summer and in the transitional period, a transparent thermal insulation and a latent storage. About this heat pump can then be heated, for example, hot water or a heater can be supported.
  • a latent memory thus has an ideal temperature for the persons in the room, which will have the consequence that the room temperature is also at least approximately located in this area. In summer, such a temperature causes the inhabitants to perceive the façade element as an area from which a pleasant coolness emanates. In the winter goes by the facade element a perceived as pleasant low-temperature radiant heat. As a result, a very pleasant room climate is created all year round by the selected phase change temperature.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a section of an inventive facade or roof element in cut
  • Fig. 2 is a schematic representation of the detail of the facade or roof element of Figure 1 in a sectional view, taken along line II - II in Fig. 1.
  • Fig. 3 is an enlarged detail of the facade or roof element of Figure 1 along line III in Fig. 1.
  • Fig. 4 is a schematic representation of a detail of a second embodiment of a facade or roof element according to the invention in a sectional view.
  • a section of a facade or roof element according to the invention which comprises an inner wall 10, an outer wall 12 and arranged between the outer and the inner wall, the thermal latent memory 14.
  • the outer wall 12 consists of a first, 6 mm thick glass pane 16 and a second, also 6 mm thick glass pane 18. Between the first glass pane 16 and the Second glass 18, a number of spacers 20 are arranged, which hold the two glass sheets 16, 18 spaced from each other. Between the first glass pane 16 and the second glass pane 18, a vacuum 20 is formed in order to achieve a good thermal insulation of the outer wall 12. The spacers 20 thereby cause the glass sheets 16, 18 do not bend and break due to the forces caused by the vacuum.
  • the glass panes 16, 18 have a high heat radiation passage coefficient, so that the incident on the outside of the facade or the roof element solar radiation reaches well in the latent memory 14.
  • the outer wall 12 has a good insulating value, so that in the latent memory 14 existing heat is not lost uncontrollably again.
  • the inner wall 10 is likewise produced from a 6 mm thick glass pane. This inner wall 10 can be printed or painted depending on your taste or be made of a glass opaque to the human eye. This inner wall 10 is used in the finished building at the same time as a room wall, so that its decorative design is reserved for the individual tastes of the residents.
  • a good heat-conducting, open-pore lightweight board 24 is formed from a matrix of expanded, highly porous natural graphite.
  • a storage medium 28 in this case a PCM (Phase Change Material) is stored.
  • This PCM can be a paraffin or a calcium chloride hexahydral.
  • a fluid-carrying line 26 is provided which is in thermal contact with the lightweight board 24. Heat can be withdrawn or supplied to the latent accumulator 14 via this line 26.
  • the line 26 is ideally laid meander-shaped and pervades the latent memory 14 over a large area.
  • the line 26 is connected to a heat pump not shown here, so that the heat conducted in the fluid can be used by the heat pump energetically.
  • the storage medium 28 has a phase change temperature between 21 0 C and 22 0 C, so that the storage medium 28 can absorb most of the energy in this temperature range.
  • FIGS. 1 to 3 can be used both as a facade element in a building, as well as a roof element of a building.
  • the façade or roof element is attached to a building as a replacement for a normal house wall, with the outer wall 12 facing the sun and with the inner wall 10 facing the interior of the building.
  • the inner wall 10 simultaneously serves as a space closure and can be designed in a decorative manner according to the wishes of the resident, in particular by imprints, by using certain glass materials or the like.
  • the latent memory 14 Due to the solar radiation, solar heat passes through the outer wall 12 into the latent memory 14. In this case, the incoming solar energy is rapidly distributed throughout the latent memory 14 by the lightweight building board 24 and its high thermal conductivity. Due to the large contact area between the lightweight board 24 and the storage medium 28, the heat of the sun is quickly released to the PCM. Because the PCM has a phase change temperature between 21 0 C and 22 0 C, the latent memory 14 usually also has a temperature between 21 0C and 22 0 C. Through the conduit 26 flows a fluid, such as water or glycol at a lower temperature, which is why the fluid is heated on its way through the facade or roof element. Again, there is a rapid heat transfer from the storage medium PCM to the fluid instead, because the lightweight board 24 has a good thermal conductivity and thus the heat can quickly transport from the PCM to the fluid.
  • a fluid such as water or glycol
  • the removal of the heat from the latent memory 14 is controlled so that the latent memory ideally always has a temperature between 21 0 C and 22 0 C. In exceptional cases, the temperature of the latent memory can also drop to 18 ° C or rise to 26 0 C. In summer, therefore, tempered to 21 0 C to 22 0 C facade or roof element to a pleasant cooling of the building, while in the winter tempered to 21 0 C to 22 0 C.
  • Façade or roof element avoids cold radiation, so that a very pleasant room climate is created all year round, whereby at the same time excess solar energy can be used via the heat pump.
  • the facade element shown in Fig. 4 differs from the facade element shown in Fig. 1 to 3 only in that the outer wall 112 consists of a three-pane insulating glazing according to the prior art.
  • this second embodiment corresponds to the embodiments shown in FIGS. 1 to 3 with all its advantages. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Fassaden- oder Dachelement zur Anbringung an einem Gebäude, mit einer Außenwand, mit einer Innenwand (10) und mit einem zwischen der Außen- und der Innenwand (10) angeordneten, thermischen Latentspeicher (14), wobei die Außenwand als transparente Wärmedämmung (TWD) ausgebildet ist und wobei im Latentspeicher eine fluidführende Leitung (26) angeordnet ist. Ein Fassaden- oder Dachelement zu schaffen bei dem eine schnelle Wärmeübertragung zwischen der fluidführenden Leitung und dem Latentspeicher erfolgt wird dadurch erreicht, dass der Latentspeicher mindestens eine wärmeleitfähige, offenporige Leichtbauplatte (24) umfasst, in der ein Speichermedium (28), vorzugsweise ein Phase Change Material (PCM), gehalten ist und dass die Leichtbauplatte (24) thermischen Kontakt mit der fluidführenden Leitung (26) hat.

Description

FASSADEN- ODER DACHELEMENT ZUR ANBRINGUNG AN EINEM GEBÄUDE UND VERWENDUNG HIERFÜR
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fassaden- oder Dachelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Verwendung hierfür gemäß dem Anspruch 8.
Aus dem EP 1 248 932 B1 ist ein die Gebäudeaußenwand ersetzendes Fassadenelement bekannt, bei dem zwischen zwei Glasscheiben ein PCM (Phase Change Material, insbesondere Paraffin, Kalciumchlorid-Hexahydral oder dergleichen) beinhaltender Latentspeicher vorgesehen ist. Auf einer der Außenseite zugewandten Seite des Fassadenelementes ist der den Latentspeicher begrenzenden Glasscheibe eine prismenartig ausgebildete Glasscheibe beabstandet vorgelagert, wobei der Zwischenraum mit einem bei Isoliervergiasungen üblichen Gas gefüllt ist. Hierdurch ist eine trans- parente Wärmedämmung geschaffen, die das Gebäude gut isoliert und dennoch Sonnenlicht an den Latentspeicher durchlässt. Die Prismen sind so eingestellt, dass die Wärmestrahlung des Sonnenlichtes bei hochstehender Sonne im Sommer zumindest teilweise reflektiert wird, während die Wärmestrahlung bei niedrig stehender Sonne im Winter durchgelassen wird. Dies vermeidet eine Überhitzung im Sommer und führt dem Latentspeicher im Winter Solarenergie zu.
Mit dem Fassadenelement gemäß EP 1 248 932 B1 soll also die Heizung im Winter durch Ausnutzung der Sonnenenergie unterstützt werden, während die Prismen im Sommer eine Überhitzung vermeiden sollen. Zur Schonung der Umwelt wäre es wünschenswert, wenn die vorhandene Solarenergie noch intensiver genutzt werden könnte.
Im Inneren des Latentspeichers ist ein fluidführendes Rohr vorgesehen, das an eine Heizung angeschlossen ist, damit der Latentspeicher im Winter mit zusätzlicher Wärmeenergie versorgt werden kann, falls die Sonnenenergie zum Erwärmen des Fassadenelementes auf Raumtemperatur nicht ausreichen sollte. Im Latentspeicher liegt ein Teil des Speichermediums PCM unmittelbar an den Rohren an, so dass die vom Fluid mitgeführte Wärme über die Rohre an das in unmittelbarer Nähe der Rohre gelegene Speichermedium abgegeben werden kann und erst danach in entferntere Bereiche des Latentspeichers wandert. PCM hat eine schlechte Wärmeleitfähigkeit was zur Folge hat, dass im Latentspeicher ein Temperaturgefälle entsteht und dass im Bereiches des Rohres eine höhere Temperatur herrscht, als in entfernteren Bereichen, so dass der Wärmeübergang vom Rohr auf das Speichermedium erschwert ist. Dies führt zu einem hohen Energieeinsatz, um an der dem Raum zugewandten Seite des Fassadenelementes eine ausreichende Temperatur bereit zu stellen. Aus der DE 198 51 710 C2 ist ein plattenartiges Verbundmaterial zur Speicherung von Wärmeenergie bekannt, welches einen Fasergrundstoff aus Holz, Kunststoff oder Mineralwolle besitzt, in dem ein Latentwärmespeichermaterial mit Fest/Flüssig Phasenänderung eingebettet ist. Zur besseren passiven Nutzung der Solarenergie ist es vorteilhaft, wenn die auf das plattenartige Verbundmaterial auftreffende Solarenergie schnell in den Latentwärmespeicher gelangen kann. Auch zur Erwärmung des Raumes unter Verwendung der gespeicherten Energie ist es vorteilhaft, wenn diese schnell vom Latentwärmespeicher an die Oberfläche des plattenartigen Verbundmaterials gelangt. Hierzu wird in der DE 198 51 710 C2 vorgeschlagen, in den Fasergrundstoff senkrecht zur Oberfläche ausgerichtete Metallsteifen (oder Metallfasern) anzuordnen, wobei die Metallstreifen nur etwa 2 Vol.% des Fasergrundstoffes ausmachen. Mit solchen Metallstreifen wird zwar die Wärmeleitfähigkeit vom Latentspeicher zur Oberfläche der Verbundplatte verbessert, nicht aber die Wärmeleitfähigkeit insgesamt, weil diese Metallstreifen im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche, also parallel zueinander, ausgerichtet sind und somit keinen Kontakt untereinander haben.
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Fassaden- oder Dachelement der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine schnelle Wärmeübertragung zwischen der fluidführenden Leitung und dem Latentspeicher erfolgt.
Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Fassaden- oder Dachelement mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Fassaden- oder Dachelementes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ein nach dieser technischen Lehre ausgebildetes Fassaden- oder Dachelement hat den Vorteil, dass die wärmeleitfähige Leichtbauplatte, die im thermischen Kontakt mit der fluidführenden Leitung steht, die im Latentspeicher vorhandene Wärme sehr schnell an die fluidführende Leitung transportiert und umgekehrt, so dass die von der fluidführenden Leitung bereitgestellte Wärme sehr schnell im Latentspeicher verteilt werden kann. Noch ein Vorteil besteht darin, dass das in offenen Poren der Leichtbau- platte gehaltene Speichermedium eine große Kontaktfläche zur Leichtbauplatte besitzt, so dass über diese große Kontaktfläche in sehr kurzer Zeit Wärme übertragen werden kann. Im Ergebnis ist durch die wärmleitfähige, offen-porige Leichtbauplatte mit dem darin eingelagerten Speichermedium ein Latentspeicher geschaffen, der unter anderem aufgrund der guten Leit- fähigkeit der Leichtbauplatte eine sehr gleichmäßige Temperaturverteilung besitzt und bei dem die im Latentspeicher vorhandene Wärme über die Leichtbauplatte sehr schnell an die fluidführende Leitung abgibt. Es versteht sich, dass auch in umgekehrter Richtung die von der fluidführenden Leitung ausgehende Wärme sehr schnell und gleichmäßig durch die Leichtbauplatte im Latentspeicher verteilt wird. Im Ergebnis führt dies zu dem Vorteil, dass das erfindungsgemäße Fassaden- oder Dachelement gespeicherte Wärme schnell und verlustarm an die fluidführende Leitung abgeben kann, beispielsweise um damit eine Wärmepumpe zu betreiben.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die auftretende Solarwärme durch die wärmeleitfähige, offenporige Leichtbauplatte sehr schnell im gesamten Latentspeicher verteilt wird, so dass lokale Überhitzungen vermieden werden.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die offenporige Leichtbauplatte als eine Matrix aus expandiertem, vorzugsweise hochporösem Naturgraphit oder aus einem offenporigen, geschäumten Metall herzustellen. Beide Materialien haben eine hohe Wärmeleitfähigkeit, können offenporig ausgestaltet werden und stehen in ausreichender Menge und kostengünstig zur Verfügung.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Außenwand zwei parallel angeordnete Glasscheiben, zwischen denen ein Vakuum ausgebildet ist. Durch dieses Vakuum erreicht das Fassaden- oder Dachelement eine sehr hohe Isolierwirkung, so dass die im Latentspeicher gespeicherte Wärme nur zu einem sehr geringen Prozentsatz wieder durch die Außenwand verloren geht.
In einer vorteilhaften Weiterbildung sind zwischen den Glasscheiben eine Anzahl von Abstandshaltern angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass durch das Vakuum auf die Glasscheiben wirkende Kräfte nicht zu einem Reißen oder Brechen der Glasscheiben führen. In einer alternativen Ausführungsform ist die Außenwand als zwei oder drei Glasscheiben aufweisende Isolierverglasung ausgebildet. Solche Isolier- verglasungen sind im Stand der Technik bekannt und haben ebenfalls gute Isolierwerte, so dass auch hier die im Latentspeicher vorhandene Wärme nur zu einem geringen Prozentsatz wieder verloren geht.
Bei dem Fassadenelement gemäß EP 1 248 932 B1 wird die durch den Latentspeicher führende Leitung dazu verwendet, um im Winter Wärme dem Latentspeicher zuzuführen, so dass der dahinterliegende Raum ausreichend beheizt wird. Bei diesem Fassadenelement wird die Solarenergie lediglich zur Unterstützung der winterlichen Heizung eingesetzt. Um aber die Sonnenenergie noch stärker effektiver nutzen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dem eine transparente Wärmedämmung und einen Latentspeicher aufweisende Fassaden- oder Dachelement vor allem im Sommer und in der Übergangszeit überschüssige Solarenergie über die fluidführende Leitung zu entnehmen und einer Wärmepumpe zuzuführen. Über diese Wärmepumpe kann dann beispielsweise Brauchwasser erwärmt werden oder eine Heizung unterstützt werden.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, ein Speichermedium mit einer Phasenwechseltemperatur zwischen 18 0C und 260C, vorzugsweise zwischen 210C und 220C einzusetzen, wobei vorteilhafterweise dem Latentspeicher soviel Wärme entzogen wird, dass diese stets eine Temperatur zwischen 18 0C und 26°C, vorzugsweise zwischen 210C und 22 0C besitzt. Ein solcher Latentspeicher besitzt also die für die in dem Raum befindlichen Personen eine Ideale Temperatur, was zur Folge haben wird, dass die Raumtemperatur ebenfalls zumindest annähernd in diesem Bereich angesiedelt ist. Im Sommer bewirkt eine solche Temperatur, dass die Bewohner das Fassadenelement als eine Fläche empfinden, von der eine angenehme Kühle ausgeht. Im Winter geht von dem Fassadenelement eine als angenehm empfundene Niedertemperatur-Strahlungswärme aus. Im Ergebnis wird also durch die gewählte Phasenwechseltemperatur ganzjährig ein sehr angenehmes Raumklima geschaffen.
Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Fassaden- oder Dachelementes ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung und den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes eines erfindungs- gemäßen Fassaden- oder Dachelementes in geschnittener
Darstellung, geschnitten entlang Linie I - 1 in Fig. 2;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Ausschnittes des Fassadenoder Dachelementes gemäß Fig. 1 in geschnittener Darstellung, geschnitten entlang Linie Il - Il in Fig. 1 ; Fig. 3 eine Detailvergrößerung des Fassaden- oder Dachelementes gemäß Fig. 1 entsprechend Linie III in Fig. 1 ;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fassaden- oder Dachelementes in geschnittener Darstellung.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Fassadenoder Dachelementes dargestellt, welches eine Innenwand 10, eine Außenwand 12 und einen zwischen der Außen- und der Innenwand angeordneten, thermischen Latentspeicher 14 umfasst. Die Außenwand 12 besteht aus einer ersten, 6 mm dicken Glasscheibe 16 und einer zweiten, ebenfalls 6 mm dicken Glasscheibe 18. Zwischen der ersten Glasscheibe 16 und der zweiten Glasscheibe 18 sind eine Anzahl von Abstandshaltern 20 angeordnet, die die beiden Glasscheiben 16, 18 beabstandet voneinander halten. Zwischen der ersten Glasscheibe 16 und der zweiten Glasscheibe 18 ist ein Vakuum 20 ausgebildet, um eine gute thermische Isolierung der Außen- wand 12 zu erreichen. Die Abstandshalter 20 bewirken dabei, dass sich die Glasscheiben 16, 18 nicht aufgrund der durch das Vakuum entstandenen Kräfte verbiegen und brechen. Die Glasscheiben 16, 18 haben einen hohen Wärmestrahlungsdurchgangskoeffizienten, damit die von außen auf die Fassade oder das Dachelement auftreffende Sonnenstrahlung gut in dem Latentspeicher 14 gelangt. Gleichzeitig hat die Außenwand 12 einen guten Isolierwert, damit im Latentspeicher 14 vorhandene Wärme nicht unkontrolliert wieder verloren geht.
Die Innenwand 10 ist ebenfalls aus einer 6 mm dicken Glasscheibe her- gestellt. Diese Innenwand 10 kann dabei je nach Geschmack bedruckt oder bemalt werden oder aus einem für das menschliche Auge undurchsichtigen Glas hergestellt sein. Diese Innenwand 10 dient bei dem fertigen Gebäude gleichzeitig als Zimmerwand, so dass dessen dekorative Ausgestaltung den individuellen Geschmäckern der Bewohner vorbehalten wird.
Im Latentspeicher 14 ist eine gut wärmeleitende, offenporige Leichtbauplatte 24 aus einer Matrix aus expandiertem, hochporösem Naturgraphit gebildet. In die offenen Poren der Leichtbauplatte 24 ist ein Speichermedium 28, in diesem Fall ein PCM (Phase Change Material) eingelagert. Dieses PCM kann ein Paraffin oder ein Kalziumchlorid-Hexahydral sein. In etwa in der Mitte des Latentspeichers 14 ist eine fluidführende Leitung 26 vorgesehen, die mit der Leichtbauplatte 24 in einem thermischen Kontakt steht. Über diese Leitung 26 kann dem Latentspeicher 14 Wärme entzogen oder zugeführt werden. Die Leitung 26 ist idealerweise mäanderförmig verlegt und durchzieht den Latentspeicher 14 großflächig. Die Leitung 26 ist an eine hier nicht näher dargestellten Wärmepumpe angeschlossen, so dass die im Fluid geführte Wärme von der Wärmepumpe energetisch genutzt werden kann.
Das Speichermedium 28 besitzt eine Phasenwechseltemperatur zwischen 21 0C und 22 0C, so dass das Speichermedium 28 in diesem Temperaturbereich die meiste Energie aufnehmen kann.
Es versteht sich, dass das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Element sowohl als Fassadenelement bei einem Gebäude, als auch als Dachelement eines Gebäudes eingesetzt werden kann.
Nachfolgend wird der Betrieb eines solchen Fassaden- oder Dachelementes detailliert beschrieben.
Das Fassaden- oder Dachelement wird als Ersatz für eine normale Hauswand an einem Gebäude angebracht, wobei die Außenwand 12 der Sonne zugewandt ist und wobei die Innenwand 10 dem Inneren des Gebäudes zugewandt ist. Dabei dient die Innenwand 10 gleichzeitig als Raumab- schluss und kann entsprechend den Wünschen des Bewohners dekorativ gestaltet werden, insbesondere durch Aufdrucke, durch Verwendung bestimmter Glasmaterialien oder dergleichen.
Durch die Sonneneinstrahlung gelangt Sonnenwärme durch die Außenwand 12 in den Latentspeicher 14. Dabei wird die eintretende Sonnen- energie durch die Leichtbauplatte 24 und dessen hoher Wärmeleitfähigkeit schnell im gesamten Latentspeicher 14 verteilt. Aufgrund der großen Kontaktfläche zwischen der Leichtbauplatte 24 und dem Speichermedium 28 wird die Sonnenwärme schnell an das PCM abgegeben. Weil das PCM eine Phasenwechseltemperatur zwischen 21 0C und 22 0C besitzt, weist der Latentspeicher 14 in der Regel ebenfalls eine Temperatur zwischen 21 0C und 22 0C auf. Durch die Leitung 26 fließt ein Fluid, beispielsweise Wasser oder Glykol mit einer niedrigeren Temperatur, weswegen das Fluid auf seinem Weg durch das Fassaden- oder Dachelement erwärmt wird. Auch hier findet eine schnelle Wärmeübertragung vom Speichermedium PCM auf das Fluid statt, weil die Leichtbauplatte 24 eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzt und die Wärme somit schnell vom PCM zum Fluid transportieren kann.
Die Entnahme der Wärme aus dem Latentspeicher 14 wird dabei so gesteuert, dass der Latentspeicher idealerweise stets eine Temperatur zwischen 21 0C und 22 0C aufweist. In Ausnahmefällen kann die Temperatur des Latentspeichers auch auf 18 °C absinken oder auf 26 0C ansteigen. Im Sommer führt also ein auf 21 0C bis 22 0C temperiertes Fassaden- oder Dachelement zu einer angenehmen Kühlung des Gebäudes, während im Winter eine auf 21 0C bis 22 0C temperiertes
Fassaden- oder Dachelement Kältestrahlung vermeidet, so dass ganzjährig ein sehr angenehmes Raumklima entsteht, wobei gleichzeitig überschüssige Sonnenenergie über die Wärmepumpe genutzt werden kann.
Das in Fig. 4 dargestellte Fassadenelement unterscheidet sich von dem in Fig. 1 bis 3 dargestellten Fassadenelement lediglich dadurch, dass die Außenwand 112 aus einer Dreischeiben-Isolierverglasung gemäß dem Stand der Technik besteht. Im Übrigen entspricht diese zweite Ausführungsform der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen mit all seinen Vorteilen. Bezugszeichenliste:
10 Innenwand
12, 112 Außenwand
14 Latentspeicher
10 16 Glasscheibe
18 Glasscheibe
20 Abstandshalter
22 Vakuum
24 Leichtbauplatte
15 26 Leitung
28 Speichermedium

Claims

Ansprüche:
1. Fassaden- oder Dachelement zur Anbringung an einem Gebäude, mit einer Außenwand (12, 112), mit einer Innenwand (10) und mit einem zwischen der Außen- (12, 112) und der Innenwand (10) angeordneten, thermischen Latentspeicher (14), wobei die Außenwand (10, 112) als transparente Wärmedämmung (TWD) ausgebildet ist und wobei im Latentspeicher eine fluidführende Leitung (26) angeordnet ist, dadu rch gekennzeichnet, dass der Latentspeicher (14) mindestens eine wärmeleitfähige, offenporige Leichtbauplatte (24) umfasst, in der ein Speichermedium (28), vorzugsweise ein Phase Change Material (PCM), gehalten ist und dass die Leichtbauplatte (24) thermischen Kontakt mit der fluid- führenden Leitung (26) hat.
2. Fassaden- oder Dachelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die offenporige Leichtbauplatte (24) als eine Matrix aus expandiertem, vorzugsweise hochporösem, Naturgraphit gebildet ist.
3. Fassaden- oder Dachelement nach Anspruch 1 , dadu rch gekennzeichnet, 5 dass die offenporige Leichtbauplatte aus einem geschäumten Metall gebildet ist.
4. Fassaden- oder Dachelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch geke nnzeichnet, o dass die Außenwand (12) zwei parallel angeordnete Glasscheiben (16, 18) umfasst, zwischen denen ein Vakuum (22) ausgebildet ist.
5. Fassaden- oder Dachelement nach Anspruch 4, dadu rch ge ken nzeichnet, dass zwischen den Glasscheiben (16, 18) eine Anzahl von Abstands- haltern (20) angeordnet sind.
6. Fassaden- oder Dachelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadu rch ge kennzeichnet, dass die Außenwand (112) als zwei oder drei Glasscheiben auf- weisende Isolierverglasung ausgebildet ist.
7. Fassaden- oder Dachelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadu rch ge kennzeichnet, dass das Speichermedium (28) eine Phasenwechseltemperatur zwischen 18°C und 250C, vorzugsweise zwischen 210C und 22°C besitzt.
8. Verwendung eines Fassaden- oder Dachelementes zur Anbringung an einem Gebäude, mit einer Außenwand (12, 112), mit einer Innenwand (10) und mit einem zwischen der Außen- (12, 112) und der Innenwand (10) angeordneten, thermischen Latentspeicher (14), wobei die Außenwand (12, 112) als transparente Wärmedämmung (TWD) ausgebildet ist und wobei im Latentspeicher (14) eine fluidführende Leitung (26) angeordnet ist, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, zur Aufnahme von Solarenergie im Latentspeicher (14), dadu rch geke n nzeichnet, dass überschüssige Solarenergie über die fluidführende Leitung (26) einer Wärmepumpe zugeführt wird.
9. Verwendung eines Fassaden- oder Dachelementes nach Anspruch 8, dadu rch ge ke nnze ich net, dass außerhalb der Heizperiode aus dem Latentspeicher (14) soviel Energie über die fluidführende Leitung (26) einer Wärmepumpe zugeführt wird, dass die hinter dem Fassaden- oder Dacheiement befindlichen Räume gekühlt werden.
10.Verwendung eines Fassaden- oder Dachelementes gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9, dadu rch geke nnzeichnet, dass der Latentspeicher (14) ganzjährig auf einem Temperaturniveau von 18°C bis 25°C, vorzugsweise 210C bis 220C, gehalten wird.
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