CS246359B1

CS246359B1 - Facade for controlled use of solar heat

Info

Publication number: CS246359B1
Application number: CS842803A
Authority: CS
Inventors: Bohumil Dolezilek
Original assignee: Bohumil Dolezilek
Priority date: 1984-04-13
Filing date: 1984-04-13
Publication date: 1986-10-16
Also published as: CS280384A1

Abstract

Fasáda pro řízené využití slunečního tepla je tvořena dvojitým zasklením, za nímž je prostor a prvky pro pohlcování a akumulaci slunečního tepla, přičemž mezi dvojitým zasklením je umístěn rám, nesoucí na své duté rozvodné části příruby, na něž jsou vzduchotěsně napojeny nafukovací prvky, opatřené tepelně odraznou vrstvou, přičemž rozvodná část rámu je připojena paralelně na zdroj tlaku nebo podtlaku. Na obr. 1 je pohled na rám s dutou rozvodnou částí, přírubami, nafukovacími prvky a zasklením.The facade for controlled use of solar heat is formed by double glazing, behind which there is a space and elements for absorbing and accumulating solar heat, while between the double glazing there is a frame, carrying on its hollow distribution parts flanges, to which are airtightly connected inflatable elements, provided with a heat-reflecting layer, while the distribution part of the frame is connected in parallel to a source of pressure or vacuum. Fig. 1 shows a view of the frame with a hollow distribution part, flanges, inflatable elements and glazing.

Description

Vynález řeší řízené využití slunečního tepla, vstupujícího do budovy fasádou, a je tvořen jednoduchým nebo vícenásobným zaskledním, za nímž je umístěn prostor s prvky pro pohlcování a akumulaci tepla, izolovaný od vnitřního prostoru budovy tepelnou izolací.The invention solves the controlled use of solar heat entering the building through the façade and consists of a single or multiple glazing, behind which is a space with elements for heat absorption and accumulation, insulated from the interior space of the building by thermal insulation.

Je např. známo řešení využití slunečního tepla, vstupujícího fasádou do budovy, kde dochází k okamžitému ohřevu absorbční desky za sklem a proudící vzduch vnáší teplo dovnitř. Získaným teplem je systém srovnatelný s teplem, vstupujícím do budovy prosnými okny. Z tohoto hlediska systém neznamená velký pokrok, navíc akumulace tepla je minimální. Zabránění vstupu tepla do budovy je řešeno zavřením klapek pro cirkulaci vzduchu.For example, it is known to use solar heat entering the building through the facade, where the absorber plate is immediately heated behind the glass and the air flowing brings the heat inside. The heat obtained is a system comparable to the heat entering the building through the windows. From this point of view, the system does not mean much progress, moreover the heat accumulation is minimal. Preventing heat from entering the building is solved by closing the air circulation flaps.

Nicméně dochází dále k ohřevů vnější konstrukce budovy, což není příznivé.However, the external structure of the building continues to be heated, which is not favorable.

Naopak existují různé systémy pro izolaci budov proti slunečnímu ohřevu, jako např. ve francouzském spisu č. 2 363 067 - sběrač s antikonvektivním a antizářivým efektem. Jde zde vlastně o zasklené .panely, kde jsou pod sklem pravidelně uspořádány lamely, tvořené komolými jehlany, vyrobenými z metalizovaného plastiku, které jsou základnami orientovány směrem ke stěně budovy. Převažující část zářivé energie se tak odráží nazpět, takže dochází k minimálnímu ohřevu stěny budovy. Po estetické stránce lze dosáhnout různých efektů. Jednoduché a čisté řešení však neumožňuje regulaci a využití slunečního tepla povrchem budovy.On the contrary, there are various systems for insulating buildings against solar heating, such as in French Patent No. 2,363,067 - a collector with anticonvective and anti-radiant effect. In fact, these are glazed panels, where under the glass are regularly arranged lamellas consisting of truncated pyramids made of metallized plastic, which are oriented towards the wall of the building by the bases. The bulk of the radiant energy is thus reflected backwards, so that the wall of the building is minimally heated. Aesthetically, various effects can be achieved. However, a simple and clean solution does not allow the regulation and use of solar heat through the building surface.

Příklad ekonomické kombinace izolace budovy proti přehřívání zároveň s využitím tepla kolektory s kapalinovým okruhem ukazuje francouzský spis č. 2 367 994. Za transparentní deskou, tvořící vnější plášt budovy, je umístěn absorbér spojený s trubkami pro cirkulaci teplonosné kapaliny. Za absorbérem je vrstva pěnového polystyrenu, tepelně izolující absorbér.An example of an economic combination of building insulation against overheating together with the use of heat by liquid-circuit collectors is shown in French Patent No. 2,367,994. Behind the transparent plate forming the outer shell of the building is an absorber connected to the tubes for circulating the heat transfer fluid. Behind the absorber is a layer of expanded polystyrene, a thermally insulating absorber.

Další vrstvu tvoří obvyklá stavební izolace, za kterou je umístěna zed, tvořící obvodový plášt budovy. Tento systém je nicméně relativně nákladný, protože vyžaduje instalaci kapalinových kolektorů a akumulačních nádrží, pokud má jít o efektivní využití sluneční energie.The next layer consists of the usual building insulation, behind which is placed the wall forming the building envelope. However, this system is relatively expensive because it requires the installation of liquid collectors and storage tanks in order to use solar energy efficiently.

246 359246 359

Francouzský spis č. 2 352 261 popisuje sluneční kolektor, který tvoří fasádu nebo část fasády budovy. Vnější část je tvořena pevným zasklením. Za zasklením je umístěn vodní prostor, rozdělený dvěma plochými svislými izolačními přepážkami ná absorbční okruh (prostor), akumulační prostor (největší objem) a topný okruh (prostor). Celý vodní prostor je tepelně izolován od nosné konstrukce budovy. Konstrukce je navržena tak, aby byla možná výroba např. z hliníkových tažených profilů. Řešení umožňuje využití slunečního tepla fasádou, jeho minimální akumulaci a bezprostřední předávání tepla do místností. Všechno tvoří kompaktní celek, zvyšující tepelnou setrvačnost budovy. Vzhledem k dosaženému efektu je však příliš drahý a složitý.French Patent No. 2,352,261 describes a solar collector that forms a facade or part of a building's facade. The outer part is made of solid glazing. Behind the glazing there is a water space divided by two flat vertical insulating partitions on the absorption circuit (space), the accumulation space (the largest volume) and the heating circuit (space). The entire water space is thermally insulated from the supporting structure of the building. The design is designed so that it is possible to manufacture eg from aluminum drawn profiles. The solution enables the use of solar heat through the facade, its minimal accumulation and immediate transfer of heat to the rooms. Everything forms a compact unit, increasing the thermal inertia of the building. However, the effect is too expensive and complex.

Jsou známy systémy, využívající rolet či žaluzií s reflexním povrchem, např. metalizovaný plastik, leštěný hliník apod. Příklad takového řešení je uveden ve francouzském spisu č . 2 428 214. Systém je ukázkou elegantní pokročilé konstrukce s ohledem na technologii a provozní údržbu. Mezi skly dvojitého zasklení je umístěna dvojitá roleta z metalizovaného plastiku, ovládající vstup slunečního záření do dalších částí zařízení. Konstrukce je provedena převážně z umělých hmot. Nevýhodou systému je složitost a chybějící akumulace tepla, takže získané teplo nevyváží vysokou cenu zařízení.Systems using blinds or blinds with a reflective surface are known, such as a metallized plastic, polished aluminum, etc. An example of such a solution is given in French patent no. The system is an example of elegant advanced design with regard to technology and operational maintenance. Between the double glazing windows there is a double roller shutter made of metallized plastic, controlling the entry of sunlight into other parts of the device. The construction is mainly made of plastic. The disadvantage of the system is the complexity and lack of heat accumulation, so that the heat obtained does not outweigh the high cost of the device.

Ve francouzském spisu č. 2 428 215· je řešeno využití slunečního tepla, dopadajícího na fasádu pomocí dutého transportního absorbéru, umístěného na stěně budovy a přikrytého plastikovým oble tvarovaným krytem, přičemž vyústění absorbéru je vyvedeno přímo dovnitř budovy. Nevýhodou systému je značišfování vnitřních povrchů kolektorů prachem a kondenzovanými nečistotami z vnitřního prostoru budovy. Dalším problémem je životnost použitých plastů. Odolné plasty jsou drahé. V systému není možná akumulace tepla.French Patent No. 2 428 215 discloses the use of solar heat falling on a façade by means of a hollow transport absorber placed on the wall of the building and covered by a plastic shaped molded cover, the outlet of the absorber being led directly into the building. The disadvantage of the system is the marking of the inner surfaces of the collectors with dust and condensed dirt from the interior of the building. Another problem is the durability of used plastics. Durable plastics are expensive. Heat accumulation is not possible in the system.

Ve francouzském spisu č. 2 428 216 je popsán systém pro přímé vytápění budovy pomocí dvojitě zasklených absorbérů, přičemž zasklení vystupuje před rovinu stěny budovy a vytváří estetický efekt. Absorbční vrstva je nanesena na izolační des248 359 ce, která se vzduchovým meziprostorem a vnitřní stěnou tvoří vlastně plást budovy. Vnitřní prostor budovy je s absorbčním prostorem spojen nahoře a dole průduchy pro proudění teplého vzduchu. Nevýhodou řešení je opět netradiční tvarování fasády, což vede ke zvýšení nákladů. Nevýhodou je zde opět znečišťování vnitřku kolektorů a chybějící akumulace tepla. Navíc oba předchozí systémy nevyužívají okenní plochu, což bývá plocha asi poloviční z celkové plochy fasády.French Patent No. 2,428,216 describes a system for direct heating of a building by means of double glazed absorbers, the glazing projecting in front of the plane of the building wall and creating an aesthetic effect. The absorptive layer is applied to the insulating des248 359 ce, which, with the air space and the inner wall, actually forms the building envelope. The interior space of the building is connected to the absorption space at the top and at the bottom by hot air vents. The disadvantage of the solution is again the unconventional shaping of the facade, which leads to increased costs. The disadvantage here is again pollution of the collector interior and lack of heat accumulation. In addition, both previous systems do not use the window area, which is about half the total area of the facade.

Spis z NSR DOS 2744 789 popisuje kolektor, sestávající ze zvlněné střešní krytiny, pod níž jsou vedeny pod vlnami trubky pro ohřev teplonosného media. Prostor pod trubkami je vyplněn tepelně izolační vrstvou. Pod touto vrstvou je pak umístěna deska, spojená s trubkami vedením pro teplonosné medium. Tato deska přenáší teplo do vnitřního prostoru budovy apod. Zvlněná krytina může být v určité vzdálenosti přikryta skleněnou, plexisklovou apod. propustnou deskou pro omezení tepelných ztrát. Uvnitř izolační vrstvy může být umístěn trubkový systém pro akumulaci tepla. Kolektor může být použit jako střešní krytina, součást fasády nebo jako sluneční clona na budovách. Nevýhody uvedeného řešení jsou: poměrně značná složitost s ohledem na dosažený efekt; kapacita trubkového systému pro akumulaci tepla je malá a tedy problematická, příliš silná izolační vrstva by byla drahá a použití klasické aku mulační nádrže by bylo efektivnější. Přímé topení propojením trubkami je vhodné jen pro určité klimatické oblasti a jen pro části roku. Výhodnější využití, např. v létě je, je-li systém propojen zároveň pro ohřev užitkové vody s větší akumulační nádrží. Další „nevýhodou je nutnost použít nemrznoucí medium. Při použití vzduchu nastane problém s akumulací tepla. Systém není navržen jako součást celkového vytápění nebo klimatizace, takže instalace dvojího systému by byla již neúnosně nákladná.[0006] German Patent Specification No. 2744 789 discloses a collector consisting of a corrugated roof covering below which are guided under the waves of a pipe for heating a heat transfer medium. The space under the pipes is filled with a thermal insulation layer. Under this layer there is then a plate connected to the pipes by a conduit for heat transfer medium. This plate transfers heat to the interior of the building, etc. The corrugated covering may be covered at some distance by a glass, plexiglass, etc. permeable plate to reduce heat loss. A tubular heat storage system may be located within the insulating layer. The collector can be used as a roof covering, part of a façade or as a sun visor on buildings. The disadvantages of this solution are: relatively high complexity with regard to the effect achieved; the capacity of the heat storage pipe system is small and therefore problematic, too thick an insulating layer would be expensive and the use of a conventional accumulation tank would be more efficient. Direct heating by pipe connection is only suitable for certain climatic areas and only for part of the year. A more advantageous use, eg in summer, is if the system is also connected to a larger storage tank for domestic hot water heating. Another disadvantage is the need to use antifreeze. When using air, there is a problem with heat storage. The system is not designed as part of a total heating or air conditioning system, so installing a dual system would be unbearable.

Švýcarský spis č. 615 501 popisuje zařízení k přípravě teplé vody slunečním ohřevem, sestávající ze světlopropustné hadice, šroubovité navinuté těsně na polystyrénovém jádře nebo např. meandrovitě uložené v rovině, umístěné v ploché skří4Swiss Patent No. 615,501 discloses a device for preparing hot water by solar heating, consisting of a light-transmitting hose, helically wound tightly on a polystyrene core or, e.g., meandering in a plane, housed in a flat housing.

248 358 ni, opatřené vnitřním difúzním reflexním povrchem a kryté průhlednou deskou nebo fólií nebo skleněnými cihlami. V jedné skříni může být umístěno více šroubovic, paralelně spojených. V menším měřítku lze systém úspěšně používat. Otázkou je dlouhodobá stabilita materiálu hadic na slunci a mrazuvzdornost, zarůstání hadic řasami, protože vodu nelze chemicky upravit inhibitory růstu řas. Při masovém nasazení tohoto systému by došlo k obrovské spotřebě materiálu hadic, takže lehký hliníkový absorbér by byl levnější a co se týče materiálu po sešrotování výhodnější. Rovněž výrobní pracnost hliníkových absorbérů na moderních svařovacích automatech by byla příznivější. Použití hadicových kolektorů na fasádách je z estetického hlediska problematické.248 358 ni, provided with an internal diffuse reflective surface and covered with a transparent plate or foil or glass bricks. Multiple helices connected in parallel can be housed in one housing. On a smaller scale, the system can be used successfully. The question is the long-term stability of the hose material in the sun and frost resistance, the ingrowth of the hoses with algae, because water cannot be chemically treated with algae growth inhibitors. The mass deployment of this system would result in a huge consumption of hose material, so that a lightweight aluminum absorber would be cheaper and more advantageous in terms of scrap material. Also the manufacturing effort of aluminum absorbers on modern welding machines would be more favorable. The use of hose collectors on facades is problematic from aesthetic point of view.

Spis USA č. 4 143 640 (Benátská žaluzie) popisuje solární kolektor, jehož systém má soustavu lamelových členů se zrcadlovým povrchem, opatřených absorbčními prvky pro výměnu tepla, přičemž každý absorbční prvek je zahříván odraženou radiací pod ním ležícího členu. Odrazné členy mohou být orientovány tak, aby mohly produkovat teplo celou sestavou během různé denní doby a mohou být orientovány tak, aby tvořily tepelnou izolaci budovy. Systém obsahuje vnější akumulaci teplé kapaliny. Jde o pokročilý a složitý systém zřejmě s přízni vým estetickým účinkem. Výrobně je tento systém zřejmě velmi drahý, takže jeho výroba bude ekonomická, pokud se větší sériovitostí podaří stlačit cenu na únosnou mez. Otázkou zůstává životnost zrcadel vlivem kondenzace par a nečistot, údržba apod., protože systém by měl sloužit desítky let.U.S. Pat. No. 4,143,640 (Venetian Venetian Blinds) discloses a solar collector whose system has a plurality of lamellar members with a mirror surface provided with heat exchange absorbing elements, each absorbing element being heated by the reflected radiation of the underlying member. The reflective members may be oriented to produce heat throughout the assembly during different times of the day and may be oriented to provide thermal insulation for the building. The system contains an external storage of hot liquid. It is an advanced and complex system, apparently with a favorable aesthetic effect. This system is obviously very expensive to manufacture, so it will be economical to manufacture if it is able to push the price to an acceptable level with greater series. The lifetime of mirrors due to condensation of vapors and dirt, maintenance, etc. remains a question, as the system should serve decades.

Spis USA č. 4 284 069 popisuje stěnový prvek, obsahující solární kolektor, umístěný mezi dvěma skleněnými tabulemi. Kolektor obsahuje řadu vakuovaných trubic, v nichž jsou otočně umístěny absorbční desky. Vždy jedna strana desky je pokryta černou neselektivní vrstvou a druhá selektivní tepelně odrazivou vrstvou. Desky ve vakuovaných trubicích mohou být natáčeny zvenčí pomocí permanentních magnetů, přičemž jeden z dvojice magnetů je uvnitř trubice na konci otoční desky a druhý na držáku otočně ovládaném hřídelem, procházejícím koncentricky zatavenou skleněnou trubkou, okolo které se zároveň otáčí ab5U.S. Pat. No. 4,284,069 discloses a wall element comprising a solar collector disposed between two glass panes. The collector comprises a series of vacuum tubes in which the absorbent plates are rotatably positioned. One side of the board is always covered with a black non-selective layer and the other with a selective thermal reflective layer. The plates in the vacuum tubes can be rotated from the outside by permanent magnets, one of the pair of magnets is inside the tube at the end of the turntable and the other on a holder rotatably operated by a shaft passing through the concentrically sealed glass tube.

248 359 sorbční deska. Natáčením desek lze dosáhnout různé absorbce tepla a ohřevu vzduchu proudícího okolo trubic, případně ohřevu vzduchu, vstupujícího oknem. Nevýhoda systému je především v jeho vysoké ceně, dané technickou náročností výroby vakuových koncentrických trubic. Rovněž natáčení soustavy desek pomocí hřídelů a servomotorem je pro použití ve velkém měřítku obtížně uskutečnitelné. Jisté problémy by nastaly po delší době vlivem průhybu trubic, daným vlastnostmi skla. V systému chybí akumulace tepla, která by u dražších systému měla být samozřejmostí, takže účinek vynálezu bude vzhledem k ceně mizivý.Sorbent plate. By rotating the plates, different heat absorption and heating of the air flowing around the tubes or heating of the air entering through the window can be achieved. The disadvantage of the system is mainly in its high price, given by the technical demands of the production of vacuum concentric tubes. Also, the rotation of the plate system by means of shafts and a servomotor is difficult for large-scale use. Certain problems would arise over a longer period of time due to the deflection of the tubes given the properties of the glass. There is no heat accumulation in the system, which should be a matter of course in the more expensive systems, so that the effect of the invention will be negligible in terms of cost.

Spis USA č. 4 148 296 popisuje řešení kolektoru s odraznou válcovou plochou, v jejíž ohniskové ose je umístěna absorbční trubice, jíž prochází teplonosné medium. Vnější trubice je opatřena na straně fasády podélnými patkami, které nepřesahují průměr trubice a jimiž je trubice zasunuta do úhelníkových držáků, namontovaných na fasádě. Vznikne tak souvislá kolektorová plocha, která má estetický vzhled. Tento typ kolektorů má vyšší tepelné parametry než plošné kolektory. Omezením pro jejich hromadné použití je jejich technologická náročnost a tedy vyšší cena. Rovněž části pro rozvod media do jednotlivých trubek jsou náročnější, protože je vlastně jedna trubka vedle druhé. Dále je nutno zajistit dlouholetou čistotu vnitřních povrchů zrcadel. Systém je nutno zajistit proti zamrznutí a varu media při výpadku,oběhového čerpadla. Při částečném poškození se systém musí odstavit. Ze současného hlediska je systém vhodný pouze pro exkluzivní budovy.U.S. Pat. No. 4,148,296 discloses a collector with a reflective cylindrical surface in which the focal axis accommodates an absorption tube through which the heat transfer medium passes. The outer tube is provided on the facade side with longitudinal feet that do not exceed the diameter of the tube and by which the tube is inserted into the angle brackets mounted on the facade. This creates a continuous collector surface that has an aesthetic appearance. This type of collectors has higher thermal parameters than surface collectors. The limitation for their mass use is their technological demands and therefore higher price. Also, the parts for distributing the medium into the individual tubes are more demanding, because there is actually one tube next to the other. Furthermore, it is necessary to ensure long-term cleanliness of the inner surfaces of mirrors. The system must be secured against freezing and boiling of the medium in case of failure, circulation pump. In the event of partial damage, the system must be shut down. From the current point of view, the system is only suitable for exclusive buildings.

Spis USA č. 4 020 826, nazvaný solární energetický systém, popisuje zařízení pro řízení absorbce nebo reflexe slunečního záření, vstupujícího do budovy okny. Tvoří je dva závěsy, umístěné těsně za sebou za oknem uvnitř místnosti, které je možno nezávisle posouvat a zakrývat dekorativní povrch, směrem od okna je jeden závěs opatřen reflexním povrchem a druhý absorběním povrchem. Posouváním závěsů lze tak regulovat množství tepla a světla vstupujícího do místnosti. Nevýhodou systému je závislost množství světla vstupujícího do místnosti na zásahu do regulace příjmu tepla. Tato závislost je většinou přijatelná za velkého horka, kdy množství tepla, vstupujícího do budovyU.S. Pat. No. 4,020,826, entitled Solar Energy System, describes a device for controlling the absorption or reflection of sunlight entering a building through windows. It consists of two curtains, located closely behind the window inside the room, which can be independently moved and cover the decorative surface, from the window one curtain is provided with a reflective surface and the other with an absorbent surface. The amount of heat and light entering the room can thus be controlled by moving the curtains. The disadvantage of the system is the dependence of the amount of light entering the room on the intervention in the regulation of heat uptake. This dependence is usually acceptable in high heat, when the amount of heat entering the building

248 3S9 okny je obrovské. Z hlediska účinnosti^je nevýhodné umístění závěsu s reflexním povrchem až uvnitř místnosti, protože dochází k částečné absorbci infračervené složky slunečního záření v obyčejných okenních tabulích a okna se většinou otevírají směrem dovnitř, také reflexní povrch nemá 100 %ní účinnost a paprsky dopadají obvykle šikmo. Vliv účinku závěsu s absorbčním povrchem ve srovnání s absorbci 'zářivé energie vstupující do místnosti oknem a oknem opět vyzářené je nepatrný, následné zatemnění místnosti by bylo většinou neúnosné .248 3S9 windows is huge. In terms of efficiency, it is disadvantageous to position the curtain with a reflective surface up inside the room, since the infrared component of sunlight is partially absorbed in ordinary window panes and the windows usually open inwards, the reflective surface does not have 100% efficiency. The effect of the hinge with the absorbent surface compared to the absorption of radiant energy entering the room through the window and the window once again radiated is negligible, the subsequent darkening of the room would usually be unbearable.

Francouzský spis č. 2 347 628 popisuje způsob solárního ohřevu a ohřevu místnosti pomocí absorbéru, tvořeného pevnou stě nou, před níž je umístěna ovladatelná reflexní roleta a jednoduché nebo dvojité zasklení. Ve spise je popsáno několik alternativ tohoto uspořádání. V jednoduchém zasklení může být dole otvor, kterým proudí vzduch zvenčí nahoru podél absorbéru a vchází do místnosti otvorem v horní části absorbéru nebo je do místnosti vháněn tamtéž umístěným ventilátorem. Zadní plocha absorbéru je opatřena izolační vrstvou, oddělující absorbér od vnitřku místnosti.. Obdobně lze použít dvojité zasklení, v němž jsou umístěny dvě reflexní rolety za sebou. Potom může odpadnout vnitřní izolační přepážka. Ve třetí alternativě stoupá vzduch za prvním zasklením vzhůru do otvoru v horní části druhého zasklení, klesá dolů podél plochy absorbéru a je vháněn do místnosti ventilátorem umístěným v otvoru ve spodní části absorbéru. Ve čtvrté alternativě absorbér za dvojitým zasklením ohřívá pouze vzduch z místnosti tak, že chladný vzduch vstupuje otvorem u podlahy, prochází mezi absorbérem a zasklením a vychází nahoře otvorem v absorbéru zpět do místnosti. V páté alternativě funguje «ystém jako v druhé alternativě, avšak za absorbérem je v určité vzdálenosti směrem do místnosti postavena izolační přepážka s otvorem u podlahy a s otvorem na horní straně, takže vzduch, vstupující zvenku se mísí se vzduchem, cirkulujícím mezi místností a prostorem mezi izolační přepážkou a absorbérem.French 2 347 628 discloses a method of solar heating and room heating by means of a fixed wall absorber, in front of which a controllable reflective roller blind and single or double glazing are placed. Several alternatives to this arrangement are described. In a simple glazing, the opening may be at the bottom through which air flows from the outside upwards along the absorber and enters the room through the opening at the top of the absorber or is blown into the room by the fan located there. The rear surface of the absorber is provided with an insulating layer separating the absorber from the interior of the room. Similarly, double glazing can be used in which two reflective blinds are placed one behind the other. The inner insulating partition can then be omitted. In a third alternative, the air rises upstream of the first glazing into an opening at the top of the second glazing, descends down along the absorber surface and is blown into the room by a fan located in the opening at the bottom of the absorber. In a fourth alternative, after the double glazing, the absorber only heats the room air so that cold air enters the floor opening, passes between the absorber and the glazing, and exits through the absorber opening back into the room. In the fifth alternative, the system operates as in the second alternative, but behind the absorber there is an insulating partition with a floor opening and a top opening so that the air entering from outside mixes with the air circulating between the room and the space between insulating partition and absorber.

- 7 24β 359- 7 24b 359

Systém může dosti dobře fungovat za proměnlivého počasí bez nákladných akumulačních zásobníků. Potíže mohou nastat za silných mrazů a větru vlivem nadměrného množství ventilačních otvorů v plášti budovy. Nevýhodou systému je větší náročnost na údržbu, nebot po čase dojde ke znečištění skel a reflexních povrchů rolet zaprášením, nalepením částic smogu, kondenzací par apod. Rovněž servopohon pro řízení polohy rolet bude vystaven nepříznivým vlivům a bude· vyžadovat bud kvalitnější konstrukci nebo častější údržbu. Tyto obtíže budou naléhavější u větších a vyšších budov. Přístup pro údržbu nebude snadný.. Roleta se servopohonem vyžaduje navíc určitý prostor pro instalaci. Použije-li se stejného typu rolet v okenních křídlech, musí být servopohon v každém okně a investiční náklady velmi stoupnou.The system can function quite well in variable weather conditions without costly storage tanks. Problems can arise in severe frost and wind due to excessive ventilation openings in the building envelope. The disadvantage of the system is higher maintenance, because after some time the glass and reflective surfaces of the roller blinds will be contaminated by dusting, sticking of smog particles, condensation of vapors etc. The roller blind actuator will also be exposed to adverse effects and require either better construction or more frequent maintenance. These difficulties will be more acute in larger and taller buildings. Maintenance access will not be easy. In addition, the roller shutter requires some installation space. If the same type of roller shutters is used in the sash, the actuator must be in each window and the investment costs will increase greatly.

Existuje mnoho různých systémů pro sluneční ohřev, montovaných na fasády nebo střechy. Pokud se jedná o využití okamžitého účinku nebo krátkodobé akumulace, je nutno zaměřit řešení na maximální zjednodušení a zlevnění. To znamená využít s nepatrnými změnami současné uspořádání fasád a konstrukcí budov.There are many different solar heating systems mounted on facades or roofs. When it comes to using immediate effect or short-term accumulation, solutions need to focus on maximum simplification and cheaper. This means using the current layout of facades and building structures with slight changes.

Výhodnější využití slunečního tepla, vstupujícího do budovy fasádou a okny, umožňuje fasáda dle vynálezu, tvořená dvojitým zasklením, za nímž je umístěn prostor s prvky pro pohlcování a akumulaci slunečního tepla, ohraničený uvedeným zasklením a tepelnou izolací, oddělující uvedený prostor od vnitřního prostoru budovy a bočními stěnami, které jsou opatřeny vstupem a výstupem venkovního vzduchu, přičemž prostor s prvky pro pohlcování a akumulaci tepla je spojen s vnitřním prostorem budovy vstupním otvorem u podlahy a vzduchovým rozvodem vedeným podél horní části tepelné izolace, vyznačená tím, že mezi dvojitým zasklením je umístěn rám, nesoucí na své duté rozvodné části příruby, na něž jsou vzduchotěsně napojeny nafukovací prvky, opatřené tepelně odraznou vrstvou, přičemž rozvodná část rámu je připojena paralelně na zdroj tlaku nebo podtlaku, takže při připojení na zdroj tlaku nafukovací prvky tvoří souvislou tepelně odrazivou vrstvu, zatímco při připojení na zdroj podtlaku dojde k jejich stažení, takže nebrání vstupu tepla do budovy. Nafukovací prvky jsou vyrobeny z tenkých pokovených fólií z moderních plastů.A more advantageous use of the solar heat entering the building through the facade and the windows is made possible by the double-glazed facade according to the invention, behind which there is a space with elements for absorbing and storing solar heat bounded by said glazing and thermal insulation. side walls which are provided with an inlet and an outlet of the outside air, the space with elements for absorbing and storing heat is connected to the interior of the building through an inlet to the floor and an air duct along the top of the thermal insulation, a frame carrying on its hollow distribution part flanges to which the inflatable elements provided with a heat reflective layer are airtightly connected, the distribution part of the frame being connected in parallel to a pressure or vacuum source, so that when connected to a pressure source The lines form a continuous heat-reflective layer, whereas when connected to a vacuum source they are contracted so that they do not hinder the entry of heat into the building. Inflatable elements are made of thin metallised foils of modern plastics.

246 359246 359

Systém umožňuje maximální regulaci množství tepla, vstupujícího do budovy, protože je použito nejen tepelně izolační funkce zasklení a nafukovacích prvků, ale i tepelně odrazné vrstvy, kterou jsou opatřeny. Navíc je možno těmito prvky vybavit nejen fasádu, ale i okna, takže se k regulačním účelům může využít celá plocha, vystavená slunečnímu záření, kromě střechy a rámů oken. Systém umožňuje krátkodobou akumulaci slunečního tepla v prvcích pro pohlcování a akumulaci tepla v prostoru mezi zasklením a tepelnou izolací vnitřku budovy. Akumulované teplo je možno později odčerpat pomocí ventilátoru nebo přirozené cirkulace vzduchu mezi vnitřním prostorem budovy a prostorem s akumulačními prvky. To umožňuje snížit náklady na vytápění. Systém dále zvyšuje tepelnou setrvačnost budovy, v létě 'umožňuje zlepšit a zlevnit chlazení budovy tím, že se akumulační prvky přes noc vychladí vzduchem, přivedeným do prostoru akumulačních prvků zvenčí budovy. V zimě a v noci umožňují nafukovací prvky zlepšit tepelnou izolaci budovy. Systém vyžaduje nepatrnou energii pro provoz, změny tlaku stačí pomalé a tlak v hadičkových rozvodech stačí vel,mi nízký. Co se týče stavebních nákladů, je výhodné použití akumulačních nádrží, plněných vodou.The system allows maximum control of the amount of heat entering the building, since not only the thermal insulation function of the glazing and inflatable elements is used, but also the heat reflective layer they are provided with. In addition, not only the façade but also the windows can be equipped with these elements, so that the whole area exposed to sunlight, except for the roof and window frames, can be used for regulatory purposes. The system allows short-term accumulation of solar heat in the elements for absorbing and accumulating heat in the space between the glazing and the thermal insulation of the interior of the building. Accumulated heat can later be removed by means of a fan or natural air circulation between the interior of the building and the space with accumulation elements. This makes it possible to reduce heating costs. The system further increases the thermal inertia of the building, in the summer, making it possible to improve and reduce the cooling of the building by cooling the storage elements overnight with air introduced into the space of the storage elements from outside the building. In winter and at night, inflatable elements allow the thermal insulation of the building to be improved. The system requires little energy to operate, pressure changes are slow and tubing pressure is very low. As regards construction costs, it is advantageous to use water-filled storage tanks.

Systém je možno řídit počítačem i individuálně a je možno jej doplnit protiproudými výměníky tepla při větrání. To přináší možnost individuální klimatizace, která je hygieničtější.The system can be controlled individually or individually by a countercurrent heat exchanger for ventilation. This brings the possibility of individual air conditioning, which is more hygienic.

Systém umožňuje dodatečnou ekonomickou přestavbu na systém kapalinových kolektorů a velkých akumulačních nádrží v době, kdy jejich ceny budou výhodné.The system allows an additional economic conversion to a system of liquid collectors and large storage tanks at a time when their prices are advantageous.

Fasádu není možno použít všude, je nutno zvážit vliv na okolí.The facade cannot be used everywhere, it is necessary to consider the influence on the surroundings.

Nafukovací prvky jsou vyrobeny z plastu nebo fólie, přičemž tepelně odrazná vrstva je napařena na jejich povrchu.The inflatable elements are made of plastic or foil, the heat reflecting layer being vaporized on their surface.

Je to běžná technologie vytváření tenkých vrstev, umožňuje vytvořit povrch levný, libovolně tenký a rovnoměrný.It is a common technology of thin film making it possible to create a cheap, arbitrarily thin and even surface.

246 359246 359

Tepelně odrazná vrstva může být rovněž zabudována uvnitř fólie, např. přeplátováním další fólií. Dosáhne se tak ochrany odrazné vrstvy před prachem, kondenzací par a dalších látek, které by mohly dlouhodobě poškozovat reflexní povrch.The heat reflective layer may also be incorporated within the film, for example by overlapping the other film. In this way, the reflective layer is protected from dust, condensation of vapors and other substances that could damage the reflective surface in the long term.

Tepelně odrazná vrstva může být rozčleněna na libovolně malé prvky. Lze tak dosáhnout potřebného funkčního nebo estetického nebo optického efektu.The heat reflective layer can be divided into arbitrarily small elements. The desired functional or aesthetic or optical effect can be achieved.

Tepelně odrazná vrstva a fólie mohou být pro viditelné světlo částečně průsvitné. Vhodným dimenzováním odrazné vrstvy a fólie může být dosaženo optimálních žádoucích částečných účinků, aby nebylo nutno např. v létě používat zároveň umělé osvětlení při současném použití nafukovacích prvků.The heat reflective layer and film may be partially translucent to visible light. By appropriately dimensioning the reflective layer and the foil, optimum desirable partial effects can be achieved so that, for example, in the summer, artificial lighting is not required at the same time with the use of inflatable elements.

Odrazný povrch nafukovacích prvků může být zvlněn. Tím se dosáhne toho, že odražené světlo je rozptýleno a účinek oslnění v okolí fasády se zmírní.The reflective surface of the inflatable elements may be corrugated. This ensures that the reflected light is scattered and the glare effect around the façade is reduced.

Nafukovací prvky jsou tvořeny plochými rukávy z fólie, tvarovanými tak, že po nafouknutí mají přibližně kruhový, čtvercový nebo trojúhelníkový průřez. Konce rukávů jsou vzduchotěsně připevněny ke kruhovým, čtvercovým nebo trojúhelníkovým přírubám s otvorem v základně. Kruhový průřez je výrobně nejjednodušší, nejlevnější a, vyrobitelný z nejtenčí fólie. Povrch vytvořený z čtvercových nebo trojúhelníkových průřezů bude mít lepší estetický vzhled.The inflatable elements consist of flat foil sleeves shaped to have an approximately circular, square or triangular cross-section upon inflation. The ends of the sleeves are airtightly attached to circular, square or triangular flanges with an opening in the base. The circular cross-section is the simplest to manufacture, the cheapest and can be produced from the thinnest foil. A surface made of square or triangular cross-sections will have a better aesthetic appearance.

Běžné akumulační prvky, tvořené např. nádobami s vodou mohou být také tvořeny zdivém nebo cihlami s kanálky. Odpadnou tak případné problémy se zamrzáním vody v plastikových nádobách,nebo s nemrznoucí náplní, případně je možno zvolit materiál s vhodnou kombinací izolačních a akumulačních vlastností .Conventional storage elements, such as water containers, may also be masonry or channel bricks. This eliminates the possible problems with freezing of water in plastic containers or with anti-freeze filling, or it is possible to choose a material with a suitable combination of insulating and accumulating properties.

Nafukovací prvky jsou vyrobeny z vysoce kvalitních a odolných plastů, např. z fluorovaného polypropylenu, polyesteru, polypropylenu apod., aby bylo dosaženo mnohaleté životnosti a nízkých nákladů na údržbu.The inflatable elements are made of high quality and durable plastics, eg fluorinated polypropylene, polyester, polypropylene, etc., to achieve long service life and low maintenance costs.

246 359246 359

Provedení podle vynálezu je znázorněno na připojených výkresech, kde na obr. 1 je axonometrický pohled na rám s dutou rozvodnou částí, přírubami, nafukovacími prvky a zasklením, na obr. 2 je fóliový rukáv kruhového průřezu ve staženém stavu, v nafouknutém stavu a kruhová příruba, na obr; 3 je fólivý rukáv čtvercového průřezu a Čtvercová příruba, na obr. 4 je rukáv trojúhelníkového průřezu s příslušnou přírubou, na obr. 5 je nárysný řez fasádou v rozmezí jednoho podlaží (řez A-A), na obr. 6 je pohled zvenku budoby, na obr. 7 je půdorysný řez (řez B-B), na obr. 8 je pohled zevnitř, na obr. 9 je zjednodušené základní schéma zapojení řízení fasády.An embodiment of the invention is shown in the accompanying drawings, wherein Fig. 1 is an axonometric view of a frame with a hollow manifold, flanges, inflatable elements and glazing; Fig. 2 shows a foil sleeve of circular cross-section in a contracted state, inflated and a circular flange. FIG. Fig. 3 is a foil sleeve of a square cross section and a square flange; Fig. 4 is a triangular sleeve with a corresponding flange; Fig. 5 is a front sectional view of a façade within one storey (section AA); Fig. 7 is a plan view (section BB), Fig. 8 is an internal view, Fig. 9 is a simplified schematic diagram of the façade control circuit.

Fasáda pro řízené využité slunečního tepla viz obr. 1,Facade for controlled utilization of solar heat see Fig. 1,

2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 je tvořena dvojitým zasklením 10, za nímž je umístěn vnitřní prostor budovy 13 nebo prvky 12 pro pohlcování a akumulaci tepla, tvořené např. plastikovými válcovými nádobami, naplněnými vodou a rozestavenými tak, aby mezi nimi, zasklením 10 a tepelnou izolací 14 vnitřního prostoru 13 mohl proudit vzduch, přičemž za prvním nebo druhým zasklením 10 je umístěn rám T_, 8, nesoucí na své duté rozvodné části T_ příruby 2^, £, (6, na něž jsou vzduchotěsně napojeny nafukovací prvky 1_, 3., 5^, opatřené na povrchu tepelně odraznou vrstvou, které jsou paralelně připojeny pomocí přírub 2, 4, 6, duté rozvodné části 2 ^a tenkých plastových hadiček 30 na zdroj tlaku 31 nebo zdroj podtlaku 32, takže při připojení na zdroj tlaku 31 nafukovací prvky 3_. 5 tvoří souvislou tepelně izolační vrstvu, bránící vstupu tepla do budovy, zatímco při připojení na zdroj podtlaku 32 dojde ke stažení nafukovacích prvků, takže prakticky nebrání vstupu tepla do budovy.2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 consists of a double glazing 10, behind which the interior of the building 13 or the elements 12 for absorbing and storing heat, such as plastic cylindrical containers filled with water and arranged to air could flow between them, the glazing 10 and the thermal insulation 14 of the interior space 13, with a frame T8 being placed downstream of the first or second glazing 10 carrying air-tight flanges 24, 6 on their hollow distribution part T6. connected to the inflatable elements 1, 3, 5 ' provided with a heat reflective layer on the surface, which are connected in parallel by flanges 2, 4, 6, the hollow manifold 2 ^{and the} thin plastic tubing 30 to the pressure source 31 or vacuum 32, connected to a pressure source 31, the inflatable members 3, 5 form a continuous thermal insulation layer preventing the entry of heat into the building, while, when connected to a vacuum source 32, the inflatable so it practically does not prevent heat entering the building.

Nafukovací prvky 1_, 2» Ř mohou být vyrobeny z plastové fólie, přičemž tepelně odrazná vrstva může být napařena, nalamino vána, naválcována nebo nastříkána, případně může být tato vrstva zaválcována mezi dvěma tenčími plastovými fóliemi a může být souvislá nebo rozčleněná na libovolně malé prvky. Použité materiály musí dlouhodobě odolávat slunečnímu záření, teplu, mrazu, kondenzované vlhkosti a mechanickému namáhání za těchtoThe inflatable elements 1, 2 ' may be made of plastic film, wherein the heat reflective layer may be vaporized, laminated, rolled or sprayed, or may be rolled between two thinner plastic films and may be continuous or divided into arbitrarily small elements . The materials used must withstand long-term sunlight, heat, frost, condensation moisture and mechanical stress

24β 359 podmínek. Nafukovací prvky v okenních částech jsou tvořeny z materiálu, jehož tepelně odrazná vrstva a plastová fólie jsou částečně průsvitné. Odrazná vrstva nafukovacích prvků může být zvlněna při výrobě fólie nebo dodatečně, takže při odrazu dochází k rozptylu světla. Nafukovací prvky jsou tvořeny plochými rukávy z fólie tvarovanými tak, že po nafouknutí mají přibližně kruhový průřez 1_, čtvercový prořez 2 nebo trojúhelníkový průřez 5_. Konce rukávů _3' 5 jsou vzduchotěsně přiolepeny nebo přivařeny k přírubám 2, £, 6_ s otvorem v základně, který navazuje vždy na otvor v duté rozvodné části J7· Prvky pro pohlcování a akumulaci slunečního tepla 1 2, umístěné v prostoru mezi zasklením 10 a tepelnou izolací 14 vnitřního prostoru budovy 13 mohou být kromě ohřevu podle potřeby ochlazovány chladícím vzduchem 1 7, proudícím do prostoru akumulačních prvků vstupem 18./ upraveným v boční stěně prostoru odcházejícím výstupem 19 , upraveným v protilehlé boční stěně, např. v nočních nebo časně'ranních hodinách. Akumulační prvky 12 mohou být nahrazeny zdivém nebo cihlami s kanálky apod. Nafukovací prvky je možno vyrobit z fluorovaného polypropylenu, který má všechny požadované vlastnosti včetně možnosti úpravy povrchu pro lepení, z polyesteru odolného UV záření, polypropylenu apod.24β 359 conditions. The inflatable elements in the window portions are formed of a material whose heat reflective layer and plastic film are partially translucent. The reflective layer of the inflatable elements may be corrugated in the production of the film or additionally, so that light scattering occurs upon reflection. The inflatable elements consist of flat foil sleeves shaped to have an approximately circular cross-section 7, a square cross-section 2 or a triangular cross-section 5 after inflation. The ends of the sleeves 35 are airtightly glued or welded to flanges 2, 6, 6 with an opening in the base, which always adjoins the opening in the hollow manifold 17, elements for absorbing and storing solar heat 12 located in the space between glazing 10 and by thermal insulation 14 of the interior of the building 13, in addition to heating, they can be cooled by cooling air 17 flowing into the storage element space through an inlet 18/ provided in the side wall of the space by an outlet 19 provided in the opposite side wall, e.g. in the morning. The storage elements 12 may be replaced by masonry or channel bricks or the like. The inflatable elements may be made of fluorinated polypropylene having all the desired properties including the possibility of surface treatment for gluing, UV resistant polyester, polypropylene and the like.

Fasáda jako celek může být řízena počítačem na základě údajů teplotních čidel vně i uvnitř budovy, podle programu optimálních teplot s ohledem na předpověd počasí, případně může být řízena individuálně pomocí jednoduchých plastikových kohoutů, umístěných v rozvodech v jednotlivých prostorách. V zimním období, kdy akumulace tepla je nepravděpodobná, je možno vodu z akumulačních prvků vypustit a získat tak systém s rychlou odezvou na zřídkavě přicházející sluneční teplo.The façade as a whole can be computer controlled based on temperature sensor data both inside and outside the building, according to the optimum temperature program with regard to the weather forecast, or it can be controlled individually using simple plastic taps located in the distribution systems in individual rooms. In winter, when heat accumulation is unlikely, water can be drained from the storage elements to provide a system that responds quickly to infrequent solar heat.

Claims

1. Facade for the controlled use of solar heat, consisting of double glazing, behind which there is a space with elements for absorbing and storing solar heat, bounded by said glazing and thermal insulation, separating said space from the interior space of the building and side walls which are provided with inlet and outlet the space with the elements for absorbing and storing heat is connected to the interior of the building by an inlet opening in the thermal insulation at the floor and by an air duct running along the top of the thermal insulation, characterized in that a frame ( 7, 8) carrying on their hollow distribution part (7) flanges (2, 4, 6) to which air-tightly inflatable elements (1, 3, 5) are provided with a heat reflective layer, the frame distribution part (7) (7, 8) is connected in parallel to a pressure source (31) and a vacuum source (32).

Facade for the controlled use of solar heat according to claim 1, characterized in that the inflatable elements (1, 3, 5) are made of a plastic film on whose surface a heat reflective layer is vaporized.

Facade for the controlled use of solar heat according to claim 1, characterized in that the at least two-layer plastic film from which the inflatable elements (1, 3, 5) is made comprises a reflective interlayer between the layers.

Facade for the controlled use of solar heat according to claim 2 or 3, characterized in that the plastic films having a thermally reflective layer are translucent.

Facade for the controlled use of solar heat according to Claims 2, 3, 4, characterized in that the inflatable elements (1, 3, 5) are formed by flat sleeves having a circular cross-section after inflation.

Facade for the controlled use of solar heat according to Claims 1, 2, 3, 4, 5, characterized in that the inflatable elements (1, 3, 5) are made, for example, of fluorinated polypropylene.

246 359

7. Facade for the controlled use of solar heat according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, characterized in that the inflatable elements are corrugated.

Facade for the controlled use of solar heat according to Claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, characterized in that the elements (12) for absorbing and storing heat are formed by containers filled with water.

Facade for the controlled use of solar heat according to Claims 1, 2, 3, 4, 5, 6,7, characterized in that the elements (12) for absorbing and storing heat are masonry.

Facade for the controlled use of solar heat according to claim 9, characterized in that the masonry has channels.

Facade for the controlled use of solar heat according to claim 1, characterized in that a fan (15) is incorporated in the inlet opening of the heat absorber element.