DE2907042A1 - Fensterrahmen-/fassadenkonstruktion - Google Patents

Description

• Bekannt sind Flächenabsorber, die zum Beispiel anf dem Dach
• angeordnet und mit einyr Sühlflüssigkei* durdhströmt werden, deren Erwärmung mit einem Warmeentzug aus der Umgebung verbunden ist (siehe zahlreiche Ausführungsarten von Sonnenkollektoren).
• Bekannt sind auch andere Ausführungen von Absorbern, zum Beispiel im Erdreich oder der Aussenluft, über die mittels angeschlossener Wärmepumpe Wärme aus der Umgebung aufgenommen und in das Gebäudeinnere transportiert wird.
• Die bisher bekannten Systeme zur Gebäudeheizung gehen stets davon aus, daß die unvermeidlichen Wärmeverluste kompensiert werden, indem dem Gebäudeinnern neue Wärmeenergie von außen her zugeführt wird. Als Wärmequelle dienen Brennstoffe, elektrischer Strom oder - über Wärmepumpen erschließbar - Erdreich, Brunnenwasser oder Aussenluft. Solche Systeme berücksichtigen nicht den Umstand, daß Wärme sogleich dort aufgenommen werden kann, wo sie das Gebäude als Wärmeverlust verlässt, also im Bereich der raumabschliessenden Bauteile. In diesem Fall werden die Wärmeverluste zur Wärmequelle. Eine Wärmezuführung von aussen in das Gebäudeinnere erübrigt sich. Erhebliche Wärmeenergie kann eingespart werden, da das Heizen vollständig oder teilweise auf das Pumpen von Wärme zurückgeführt wird.
• Das gleiche gilt entsprechend für Gebäudekühlung, wobei sich lediglich die Temperaturverhältnisse zwischen innen und aussen umkehren.
• Es stellt sich die Aufgabe, mit Medien durchströmte Absorber und Strahler derart in eine Aussenwandkonstruktion insbesondere im Bereich von Fenstern mit den größten Wärmeverlusten einzubauen, daß die durch die Aussenwand strömende Wärme durch den Absorber aufgefangen und mittels Wärmepumpe entgegen aemnatürlichen Wärmestrom dem Strahler zugeführt wird Diese Aufgabe kann durch eine Fensterrahmen-/Fassenkonstruktion mit beidseitgen Hohlrippen gelöst werden.
• Neuartig bei der Erfindung ist7 daß sich eine Heizrippe als Strahler auf der einen und eine Kühlrippe als Absorber auf der anderen Seite der Aussenwand unmittelbar gegenüber liegen. Mit einer solchen Fensterrahmen-/Fassadenkonstruktion kann gleichzeitig auf der einen Seite Wärme von der dortigen Umgebung aufgenommen und auf der anderen Seite an die dortige Umgebung abgegeben werden.
• Erfolgt ein wärmeleitender Kontakt der Hohlrippen mit Verglasung oder geschlossenen Paneelen, so kann erreicht werden, daß sich Flächenabsorber und Flächenstrahler gegenüberliegen, wobei diese durch eine Wärmedämmung gegeneinander isoliert werden.
• Sind die gegenüberliegenden Hohlrippen an eine Wärmepumpe angeschlossen, so wird mit deren Kühlkreislauf die Kühlrippe und deren Heizkreislauf die gegenüberliegende Heizrippe gegebenenfalls mit angeschlossenem Flächenabsorber bzw. Flächenstrahler versorgt.
• Die Heizrippe gibt ihre Wärme über Strahlung und Konvektion an ihre Umgebung ab. Die Kühlrippe entzieht ihrer Umgebung Wärme und zwar insbesondere die Verlustwärme, die durch die Aussenwand strömt. Im Fall von Flächenabsorbern wird zwangsläufig die durch deren Bereich strömende Verlustwärme aufgenommen und zurückgepumpt.
• In einem Sonderfall werden Absorber und Strahler derart temperiert, daß sie gleiche Temperaturen haben wie ihre jeweils angrenzende Umgebung. In diesem Fall strömt keinerlei Wärme zwischen Aussenfläche und Aussenluft sowie zwischen Innenfläche und Raumluft. Es gibt damit auch keinen Wärmestrom zwischen Innenraum und äusserer Umgebung. Es verbleibt einzig der Wärmestrom zwischen Strahler und Absorber, der vollständig durch die angeschlossene Wärmepumpe kompensiert wird. Hierdurch entsteht eine erhebliche Energieeinsparung.
• Erfolgt eine Abkühlung des Absorbers bis unter die Temperatur seiner Umgebung, so nimmt er zusätzlich Wärme aus seiner Umgebung auf. Dann wird Wärme entgegen dem natürlichen Wärmestrom durch die Aussenwand gepumpt. Hierdurch kann das Gebäudeinnere weiter ausgekühlt oder aufgeheizt werden.
• Im folgenden wird anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Die Zeichnungen-zeigen: Fig. 1 Ansicht einer Fassade im Bereich eines Geschosses Fig. 2 Vertikalschnitt durch die Rahmen der Fassadenkonstruktion.
• Die dargestellte Fassade besteht über eine Geschosshöhe aus verglasten Fensterfeldern 1 und geschlossenen Brüstungsfeldern 2. In der Ansicht erkennbar sind die Hohlrippen, die als Rahmen mit vertikalen Profilen 3 und horizontalen Profilen 4 die Fenster und Brüstungsfelder umschliessen.
• Die tragenden Elemente der gezeigten Fassadenkonstruktion bestehen aus Riegeln und Stielen, die sich hinter den Hohlrippen befinden und jeweils zweiteilig ausgeführt sind.
• Auf der Innenseite, die im vorliegenden Fall geheizt wird und daher als warme Seite gilt, befindet sich der warme Riegel bzw. Pfosten 5. Auf der Aussenseite ist der kalte Riegel bzw.
• Pfosten 6 angeordnet. Zwischen den zweiteiligen Riegeln bzw.
• Pfosten ist eine Wärmedämmung 7 angeordnet. Durch geeigneten kraftschlüssigen Verbund der Riegel und Pfosten können beide zur Fassadenaussteifung statisch wirksam herangezogen werden.
• Auf der Innenseite- vor den Riegeln und Pfosten sind die Hohlrippen 8 angeordnet, die'hier als Heizrippen dienen, indem sie mit einem geeigneten Heizmedium durchflossen werden. Auf der Aussenseite vor den Riegeln und Pfosten sind in entsprechender Weise Hohlrippen 9 angeordnet, die mit einem Kühlmedium durchflossen werden und hierdurch als Kühlrippen dienen.
• Befestigt werden die jeweils zu Rahmen zusammengeschlossenen Heiz- und Kühlrippen mittels Verschraubungen 70 auf den Riegeln und Pfosten, wobei elastische Zwischenstreifen 11 zum Beispiel aus Neoprene untergelegt werden. Diese Zwischenteile sind derart ausgebildet, daß sie gleichzeitig die Halterung sowohl der Verglasung 12,13 als auch der geschlossenen Brüstungselemente 14-16 besorgen.
• Die aussenseitige Verglasung ist als wärmedämmende Isolierverglasung 12 ausgeführt, während als innenseitige Verglasung ein Einfachglas 13 genügt. Stattdessen kann für Reinigungszwecke ein öffenbarer Fensterflügel vorgesehen werden. Durch ein geeignetes Material für die Zwischenstreifen kann zwischen Verglasungen und Hohlrippen ein wärmeleitender Kontakt hergestellt werden, so daß die aussenseitige Verglasung als Absorber und die innenseitige Verglasung als Flächenstrahler wirkt.
• Im Bereich des geschlossenen Brüstungsfeldes befinden sich an Stelle der vorbeschriebenen Verglasungen geschlossene Paneele zum Beispiel aus Metall, die ihrerseits in gleicher Weise wie die Verglasungen in die Zwischenstreifen eingeklemmt werden.
• Auch hier bewirkt der wärmeleitende Kontakt zu den Hohlrippen' daß das aussenseitige Paneel 14 als Absorber und das innenseitige Paneel als Flächenstrahler 15 wirkt. Zwischen beiden Paneelen ist eine Wärmedämmung 16 angeordnet.
• Es ist auch eine Fenster-/Fassadenkonstruktion möglich, bei der die Hohlrippen nicht getrennt von den tragenden Riegeln und Pfosten sind, sondern mit ihnen zusammenhängende Profile bilden. In diesem Fall werden Verglasungen und geschlossene Paneele über zusätzliche Leisten in Art von Glashalteleisten auf diesen Profilen befestigt.
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Claims (5)

1. Patentansprüche 1. Fensterrahmen-/Fassadenkonstruktion, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Rahmen ganz oder teilweise sowohl auf der Rauminnenseite als auch auf der Außenseite als Hohlprofil oder in Art einer Hohlrippe ausgebildet ist, die mit temperierten Flüssigkeiten durchströmt werden kann, wodurch eine Wärmeabgabe an bzw. Wärmeaufnahme aus der jeweils angrenzenden Umgebung erfolgt.
2. 2. Fensterrahmen-/Fassadenkonstruktion nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die mit Flüssigkeit durchströmten Hohlrippen als vom Rahmen getrennte Einheit zur Halterung von Verglasung oder geschlossenen Paneelen dienen.
3. 3. Fensterrahmen-/Fassadenkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Hohlprofile oder Hohlrippen thermisch mit Verglasung oder Paneelen verbunden sind, wodurch diese als Flächenstrahler bzw. Flächenabsorber wirken.
4. 4. Fensterrahmen-/Fassadenkonstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 3 , d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Hohlprofile oder Hohlrippen thermodynamisch über eine Wärmepumpe mittelbar oder unmittelbar gekoppelt sind.
5. 5. Fensterrahmen-/Fassadenkonstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß Verglasung oder Paneel in Art von Sonnenkollektoren wirken.

   Dr. Wolfgang Grün Dr.-Ing.Ingo Grün Preussenstrasse 31-35 4030 Ratingen 6 - Hösel Die Erfindung betrifft eine Fensterrahmen-/Fassadenkonstruktion mit eingebauten oder aufgesetzten Hohlrippen für die Gebäudeheizung oder Gebäudekühlung unter Anwendung des Prinzips der Wärmepumpe.

   Eine derartige Fensterrahmen-/Fassadenkonstruktion ist von großen praktischen Interessen, da sie gegenüber herkömmlichen Heizungs- und Klimatisierungsmethoden erhebliche Mengen Energie einspartr Bekannt ist die Möglichkeit, Heizungsrohre anstelle von konventionellen Heizkörpern auf der Rauminnenseite vertikal vor Fensterpfosten hochzuführen, um durch ihre Wärmestrahlung die Raumheizung zu bewirken (ausgeführt zum Beispiel am Flughafen Tegel in Berlin(West)).

   Bekannt sind mit temperierter Flüssigkeit durchströmte Fassadenkonstruktionen, die anstelle konventioneller Heizkörper zur Raumheizung oder Raumkühlung dienen (siehe deutsches Patent Nr. 2132921 der Firma Gartner & Co., Gundelfingen).

   Bekannt sind Wärmepumpen, mit denen Wärme aus einem Wärmeträger zum Beispiel Grundwasser, Erdreich oder Aussenluft entzogen und für die Raumheizung genutzt werden kann.