AT407324B - Flächenheizeinrichtung mit einem mehrschichtigen, bevorzugt transparenten, flächenelement und verfahren zum betrieb - Google Patents

Description

AT 407 324 B

Die Erfindung betrifft eine Flächenheizeinrichtung für bauliche Anlagen, insbesondere für Innenräume begrenzende Wandteile, wie sie in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bis 4 beschrieben ist.

Es ist bereits ein exothermisch-transparenter Körper, z.B. eine Fensterscheibe, eine Windschutzscheibe oder dgl., aus der DE-A1-34 18 612 bekannt, welche eine elektrisch leitende, durchsichtige Filmschichte enthält, die auf mindestens einer Oberfläche eines transparenten Substrates eines Körpers gleichmäßig gebildet ist. Auf der elektrisch leitenden Filmschichte befindet sich mindestens ein Paar von Metallelektroden entlang den beiden gegenüberliegenden Seiten der Schichte. Mit deren Hilfe wird elektrische Leistung in die elektrisch leitende, transparente Filmschichte eingespeist, sodaß die Oberfläche des exothermisch-transparenten Körpers erwärmt wird, wodurch ein Beschlagen der Oberfläche des Körpers verhindert wird. Die Filmschichte besteht dabei aus mindestens einem der Elemente, die aus der Gruppe Zinndioxid, Titandioxid, Indiumoxid, Indiumzinnoxid und Gold besteht. Die Schichtdicke der Filmschichte beträgt 1500 Angström, der Flächenwiderstand des Films beträgt vorzugsweise weniger als 100 Ohm/Flächen-einheit.

Nachteilig bei dieser Flächenheizeinrichtung ist der Einsatz von Zinndioxid, Titandioxid, Indiumoxid, Indiumzinnoxid und Gold, welche einen relativ großen spezifischen Widerstand aufweisen, wodurch eine zum Erwärmen einer Oberfläche eines transparenten Substrates erforderliche Stromwärme nur durch Vergrößerung des Leitungsquerschnittes (durch Erhöhung der Schichtdicke der Heizschichte) oder durch Vergrößerung der Stromstärke oder der Spannung erzielt werden kann. Aus diesem Grund weist die elektrisch leitende Filmschichte eine Schichtdicke von 1500 Angström (= 1,5 x 10"4 mm) auf. Diese große Schichtdicke hat jedoch auf die optischen Eigenschaften (insbesondere auf die Transparenz) negative Einflüsse. Ein weiterer Nachteil dieser Flächenheizeinrichtung besteht darin, daß ein in den Randzonen des transparenten Substrates eintretender Wärmeverlust, welcher größer ist als jener in einer Kernzone des transparenten Substrates, nicht ausgeglichen wird, wodurch ein Beschlagen des transparenten Substrates in der Randzone nicht verhindert werden kann. Schließlich kann die in einem Innenraum vorhandene Wärmeenergie ungehindert durch den exothermisch-transparenten Körper durchtreten, was zu einer Erhöhung des Energieverbrauches führt, welcher insbesondere bei der Energieerzeugung aus fossilen Brennstoffen aus Umweltschutzgründen unerwünscht ist.

Aus einer weiteren Druckschrift - nämlich der DE-A1-39 40 748 - ist eine elektrisch beheizbare Autoglasscheibe aus Verbundglas bekannt, die eine zwischen zwei Scheiben befindliche Mehrfachschichte aufweist, die aus einer an der Innenseite der ersten Glasscheibe angeordneten Zinkoxidschichte, einer auf dieser angeordneten elektrisch leitfähigen Schichte aus Silber, einer auf dieser angeordneten Entspiegelungs-Deckschichte aus Zinkoxid und einer auf dieser angeordneten haftungsverbessernden Schichte aus einem Metall oder Metalloxid besteht.

Der Nachteil dieser Autoglasscheibe liegt darin, daß der in den Randzonen eintretende Wärmeverlust, welcher größer ist als der in der Kernzone, nicht ausgeglichen wird, wodurch es zu einer ungleichförmigen Wärmeverteilung an der Oberfläche der Verbundglasscheibe kommt. Weiters kann die im Innenraum des Fahrzeuges vorhandene Wärmeenergie ungehindert durch die Verbundglasscheibe hindurchtreten, wodurch es zu einer schlechten Energiebilanz der Wärmeerzeugungsanlagen kommt. Da diese mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, ist auch eine unerwünschte Umweltbelastung gegeben. Aufgrund der homogenen Ausführung der elektrisch leitfähigen Schichte wird ein Widerstand erzeugt, welcher größer ist als der Gesamtwiderstand einer aus in Serie geschalteter Einzelwiderstände bestehenden Flächenheizeinrichtung. Dies bedeutet, daß der elektrische Strom und damit die durch eine homogene elektrisch leitfähige Schichte erzeugte Stromwärme geringer ist als jene, welche durch seriell geschaltete Einzelwiderstände erreicht wird. Dies führt wieder zu einer Erhöhung der Schichtdicken um die geringere Stromwärme auszugleichen, wodurch nachteilige Auswirkungen auf die optischen Eigenschaften der Verbund-giasscheibe gegeben sind.

Aus der DE 36 36 160 A1 ist ein Verfahren zur elektrischen Beheizung von Verbundfensterscheiben mit nichtrechteckigen Flächen bekannt, welche eine Beschichtung oder eine transparente Folie mit einer elektrisch leitfähigen, über die gesamte Fläche eine gleichmäßige Schichtdicke aufweisenden Schichte besitzt. Zusätzlich zu dem das Heizungs-Strömungsfeld begrenzenden Elektroden und im Abstand zu diesen sind im Bereich bestimmte potentiale Hilfs- 2

AT 407 324 B elektroden angebracht, sodaß eine über die gesamte Fläche der Scheibe gleichmäßige Stromverteilung und damit Erwärmung erreicht wird. Die so beschriebene Verbundfensterscheibe besitzt somit zusätzlich zu den Elektroden Hilfselektroden, welche im Bereich mit größerem Wärmeverlust angeordnet sind und dadurch eine gleichmäßige Erwärmung erreichen. Nachteilig ist dabei, daß mehrere Elektroden an der Verbundfensterscheibe angeordnet werden müssen, was mehrere Stromleitungen erfordert, wodurch der Montageaulwand zur Einleitung des elektrischen Stromes in die Verbundfensterscheibe d.h. der Installationsaufwand für die elektrischen Leitungen erhöht ist.

Weiters ist eine Druckschrift DE 34 18 612 A1 bekannt, in der ein exothermisch transparenter Körper beschrieben ist, welcher ein durchsichtiges oder durchscheinendes Glassubstrat aufweist, welches das Basiselement bildet und einen ein Stromleitschichte ausbildenden elektrisch leitenden transparenten Film besitzt, der gleichmäßig auf mindestens einer Seite des Basiselementes angeordnet ist. Das durch das Glassubstrat gebildete Basiselement ist - gemäß dem Unteranspruch 3 dieser Entgegenhaltung, mit einem Reflexionsfilm ausgestattet, welcher auf derjenigen Seite des Basiselementes ausgebildet ist, die der Stromleitschichte gegenüberliegt Der elektrisch leitende transparente Film befindet sich dabei einem Innenraum zugewandt, wohingegen der Reflexionsfilm dem elektrisch leitenden transparenten Film gegenüberliegt und damit dem Innenraum abgewandt am Körper angeordnet ist. Nachteilig ist dabei, daß die im Innenraum befindliche Wärmeenergie durch das Flächenelement hindurchtreten kann, wodurch es zu einem Wärmeverlust kommt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Flächenheizeinrichtung zu schaffen, mit der ein Wärmeverlust von durch fossile Brennstoffe erzeugter Wärmeenergie einer baulichen Anlage, eines Fahrzeuges und anderer Innenräume begrenzender Wandteile reduziert wird und insbesondere beim Einsatz von transparenten Flächeneiementen gute optische Eigenschaften, wie Transmissonsvermögen, Absorptionsvermögen und Reflexionsvermögen, erhalten bleiben. Weiters soll eine gleichförmige Oberflächentemperatur der Wandteile erreicht werden. Die Stromleitschichte soll einen möglichst geringen Widerstand aufweisen und die erzeugte Stromwärme soll erhöht werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruches 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst. Der überraschende Vorteil dabei ist, daß der Wärmeverlust in einer Randzone eines Wandteiles, welcher größer ist als der einer Kemzone, ausgeglichen wird, wodurch eine gleichmäßige Oberflächentemperatur erzeugt werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch durch die im Kennzeichenteil des Anspruches 2 wiedergegebenen Merkmale gelöst. Der überraschende Vorteil dabei ist, daß die Stromleitschichte durch in Serie geschaltete Widerstände in Form von Schichtstreifen gebildet ist, wodurch ein Gesamtwiderstand reduziert, eine Stromstärke und damit die erzeugte Stromwärme erhöht wird, ohne die Schichtdicke der Stromleitschichte zu erhöhen. Dadurch werden insbesondere auch die guten optischen Eigenschaften des Flächenelementes bewahrt.

Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch durch die im Kennzeichenteil des Anspruches 3 wiedergegebenen Merkmale gelöst. Der überraschende Vorteil dabei ist, daß eine in einem Innenraum befindliche Wärmeenergie nicht durch das Flächenelement hindurchtreten kann, wodurch die Energiebilanz verbessert wird.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch die im Kennzeichenteil des Anspruches 4 wiedergegebenen Merkmale gelöst. Der überraschende Vorteil dabei ist, daß durch den bevorzugten Einsatz einer Silan-Metalloxid Verbindung, welche einen im Vergleich zu herkömmlichen transparenten, leitfähigen Beschichtungen geringeren spezifischen Widerstand aufweist, der erforderliche Leitungsquerschnitt der Heizschichte durch Verminderung der Schichtdicke reduziert werden kann, ohne dadurch eine unerwünschte Reduktion der Stromwärme zu bewirken. Dadurch können die an sich gegensätzlichen, elektrischen und optischen Eigenschaften der Heizschichte optimal vereinbart werden.

Die Ausbildungen nach den Ansprüchen 5 und 6 ermöglichen in einfacher Weise eine Serienschaltung von als Stromleitschichten dienenden Einzelwiderständen und damit eine Erhöhung der zu erzeugenden Stromwärme.

Von Vorteil ist dabei eine Weiterbildung nach Anspruch 7, wodurch durch den Einsatz einer Silan-Metalioxid Verbindung der erforderliche Leitungsquerschnitt der Stromleitschichte durch Verminderung der Schichtdicke reduziert werden kann, ohne daß dadurch eine unerwünschte 3

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Reduktion der Stromwärme eintritt.

Vorteilhaft ist dabei eine Weiterbildung nach Anspruch 8, wodurch die optischen Eigenschaften der Strom leitschichte verbessert werden.

Eine Ausführungsvariante nach Anspruch 9 hat den Vorteil, daß die Oberflächentemperatur einer einem Innenraum zugewandten Innenseite erhöht wird, wodurch der Wärmestrom einer im Innenraum befindlichen Energie in das Basiselement reduziert wird und somit ein Wärmeverlust von durch fossile Brennstoffe erzeugter Wärmeenergie vermieden und damit auch ein Schadstoffausstoß an die Umwelt verringert wird.

Eine möglich vorteilhafte Weiterbildung ist in Anspruch 10 beschrieben, wodurch ein selbsttätiges Lösen des Schichtverbandes, beispielsweise durch UV-Bestrahlung, vermieden wird und so ein unerwünschtes, rasches Altern der Verbindungsbereiche zweier Schichten vermieden wird. Günstig ist eine Ausbildung nach Anspruch 11, wodurch ein elektrischer Widerstand weiter reduziert wird und damit die Stromstärke bzw. die Stromwärme erhöht werden kann.

Eine Weiterbildung nach Anspruch 12 ermöglicht es, den Einbau eines Basiselementes bzw. der Flächenheizeinrichtung in baulichen Anlagen, insbesondere in Innenräume begrenzende Wandteile zu erleichtern und Montagekosten zu reduzieren.

Von Vorteil ist eine Weiterbildung nach Anspruch 13, wodurch die Flächenheizeinrichtung als Fenster, welche an sich einen unerwünscht hohen Wärmedurchgang ermöglichen, ausgebildet werden kann und somit in Fensterbereichen eine Substitution eines Wärmeverlustes einer durch fossile Wärmeenergie durch einen Wärmeverlust von durch Solarenergie gewonnener Wärme erfolgt und überdies der Wärmedurchgang im Rahmenbereich reduziert wird. Neben dem wärme-technischen Effekt, der durch weitgehendste Vermeidung von Wärmeverlusten gegeben ist, werden damit auch statische Funktionen erfüllt, die eine höhere Stabilität der Rahmen und Rahmenteile bewirken und damit vielfach auch besonders wärmeleitende Aussteifungen durch Metallprofile entfallen.

Vorteilhaft ist eine Ausführungsvariante nach Anspruch 14, wodurch Außenflächen, welche einer intensiven Sonnenbestrahlung ausgesetzt sind, zur Erzeugung von Elektrizität, insbesondere zur Betreibung der Flächenheizeinrichtung, genutzt werden können.

Eine Weiterbildung nach Anspruch 15 hat den Vorteil, daß die Solarzellen bei gutem Wirkungsgrad in einfacherWeise hergestellt werden können, wodurch Betriebskosten reduziert werden.

Durch eine Weiterbildung nach Anspruch 16 wird erreicht, daß ein Spektralteil des Lichtes, insbesondere im Infrarotbereich, reflektiert wird, wodurch z.B. Strahlungswärme im Bereich der Flächenheizeinrichtung nicht aus einem Innenraum austreten kann und überdies ein weiterer Spektralteil des einfallenden Lichtes gefiltert bzw. reflektiert wird, wodurch im Innenraum eine Verdunkelung stattfindet und ein unerwünschtes Aufheizen des Innenraums bei intensiver Sonnenbestrahlung unterbleibt.

Von Vorteil ist eine Weiterbildung nach Anspruch 17, wodurch die Stromleitschichte durch äußere mechanische Einwirkungen, z.B. beim Fensterputzen, nicht beschädigt werden kann. Möglich ist aber auch eine vorteilhafte Weiterbildung, wie in den Ansprüchen 18 und 19 beschrieben, um damit Eigenschaften bestimmter Gase und Gaszusammensetzungen vorteilhaft einzusetzen, um, z.B. Infrarotstrahlung und damit Strahlungswärme, die in beheizten Innenräumen auftritt, am Durchgang zu hindern und andererseits die von außen auftreffende Lichtstrahlung des Sonnenlichtes durchzulassen. Möglich ist dabei auch eine Ausbildung nach Anspruch 20, wodurch ein einfacher und damit kostengünstiger Aufbau für ein derartiges Flächenelement erreicht wird.

Die Erfindung betrifft weiters eine Elektrizitätserzeugungs- bzw. -Versorgungseinrichtung, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 21 beschrieben ist.

Gemäß der DE-A1-38 01 090 ist bereits eine Elektrizitätserzeugungs- bzw. -Versorgungseinrichtung, insbesondere ein System zur Nutzung der auf Baukörper auftreffenden Strahlung, insbesondere der Solarstrahlung, durch Erfassung und Umwandlung der Strahlung in elektrische Energie mittels Solarzellen bekannt. Diese dienen der Elektrizitätsversorgung einer Mehrzahl von Verbrauchern und sind bereichsweise an Außenflächen eines Gebäudes angeordnet. Die mittels der Solarzellen erzeugte, überschüssige Energie kann dabei in regionale Stromnetze eingespeist werden, wodurch der Anteil von durch Verteuerung fossiler Brennstoffe erzeugter Energie reduziert und damit eine Kohlendioxidbelastung der Umwelt minimiert wird. 4

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Nachteilig bei diesem System ist, daß mit dem erzeugten Solarstrom keine Flächenheizein-richtungen betrieben werden, wodurch die Beheizung eines derartigen Gebäudes weiterhin durch Verteuerung fossiler Brennstoffe erfolgen muß und so eine Reduzierung der Umweltbelastungen nur in sehr geringem Ausmaß erfolgt. Darüber hinaus weist dieses System keinen, als Energiebilanzregier ausgebildeten Rechner auf, wodurch keine bedarfsgerechte Verteilung des erzeugten Solarstromes, wie dies z.B. für Heizeinrichtungen bei unterschiedlichen Außentemperaturen erforderlich ist, erfolgt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde Heizeinrichtungen mittels Solarstrom so zu versorgen, daß die mit diesem erzeugte Wärmeenergie verschiedenen Parametern, insbesondere der Außentemperatur oder Innentemperatur im Gebäude, angepaßt werden kann, um so den Wärmeverlust von durch fossile Brennstoffe erzeugter Wärmeenergie zu reduzieren.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruches 21 beschriebenen Merkmale gelöst. Der überraschende Vorteil dabei ist, daß die Verbraucher rechnergestützt, d.h. bedarfsgerecht mit Solarstrom, versorgt werden und insbesondere eine Beheizung von Wandelementen erfolgt, welche ohne Beheizung einen großen Wärmeverlust verursachen würden.

Von Vorteil ist eine Weiterbildung nach Anspruch 22, wodurch die erzeugte Energie in einfacher Weise auf verschiedenste Verbraucher verteilt werden kann.

Vorteilhaft ist dabei eine Weiterbildung nach Anspruch 23, wodurch eine Anspeisung der Verbraucher entsprechend automatisch ermittelter und verarbeiteter Parameter erfolgt, wodurch ein Bedienungsaufwand reduziert wird. Möglich ist dabei eine Weiterbildung nach Anspruch 24, wodurch die auf die Solarzellenanordnung einfallende Solarstrahlung, welche je nach Intensität ein vermehrtes bzw. vermindertes Betreiben der Flächenheizeinrichtung erfordert, als Steuergröße verwendet werden kann.

Anspruch 25 beschreibt in vorteilhafter Weise einen gegen mechanische Abnutzung widerstandsfähigen Sensor.

Die Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zum Betrieb einer Heizeinrichtung, wie es im Oberbegriff des Anspruches 26 beschrieben ist.

Es sind bereits Verfahren zum Betrieb von Heizeinrichtungen bekannt, bei denen in Wärme-erfassungs- und -kontrolleinrichtungen Soll-Temperaturen vorgegeben werden. Weiters wird in einer eigenen Steuer- und Regeleinrichtung oder direkt in der Wärmeerfassungs- und -kontroll-einrichtung ein Vergleich der Solltemperatur mit einer über einen Temperatursensor ermittelten Ist-Temperatur durchgeführt, wobei bei Unterschreitung der Soll-Temperatur ein Energiebilanzregler der Steuer- und Regeleinrichtung aktiviert wird, der eine Energiezufuhr in die Heizeinrichtung bewirkt.

Nachteilig bei diesen Verfahren ist, daß die Abnahme der Ist-Temperatur meist zentral im Raum eines Gebäudes bzw. an einer Innenwand des Gebäudes erfolgt, wodurch eine dem Energieveriust durch Außenwände bzw. Außenelemente von Gebäuden entsprechende Beheizung von insbesondere an diesen angeordneten Heizeinrichtungen nicht erfolgt. Dies bewirkt, daß an den Innenflächen der Außenwände bzw. Außenelemente die Temperatur in einem solchen Ausmaß geringer ist als die Raumtemperatur, daß dadurch ein unerwünschter Wärmestrom vom Innenraum in die Innenfläche der Außenwandteile bzw. Außenwandelemente erfolgt, wodurch der Energieverlust zumeist durch fossiler Brennstoffe erzeugter Wärmeenergie unnötig groß ist.

So ist aus der bekannten AT 340 015 A eine selbsttätige Temperaturregelungsvorrichtung bekannt, welche für elektrisch beheizbare Glasscheiben eingesetzt wird, die Heizwiderstände aufweist und bei der durch Messung der Stromstärke Widerstandsänderungen der Heizwiderstände ermittelt werden, welche als Maß für die Temperatur herangezogen werden und bei der bei überschreiten der gewünschten Temperatur ein Leitungsschalter zum Ausschalten des Stromes angesteuert wird und welcher einen Tagzeitschalter aufweist, der bei abgeschaltetem Heizstrom diesen in vorbestimmten Zeitabständen wieder einschaltet und den Meß- und Regelvorgang wieder in Gang setzt, wobei ein zu ermittelnder Temperatur ???. beispielsweise mittels eines Transformators abgezweigter Meßstromkreis an einen Operationsverstärker angeschlossen ist, dessen nichtinvertierender Eingang mit Widerständen beschaltert ist und an die Spannungsquelle des Heizstromkreises geschaltet ist und dessen Ausgang über Steuerglieder mit dem elektronischen Leistungsschalter verbunden, an dem der Tagzeitschalter angeschlossen ist. Nachteilig bei dieser Ausführungsvariante ist, daß die Heizwiderstände nur angesteuert werden, wenn eine bestimmte 5

AT 407 324 B vorgebbare Temperatur erreicht wird. Während beim erfindungsgemäßen Verfahren ein Temperaturvergleich, insbesondere zwischen einer Ist-Raumtemperatur und einer Ist-Oberflächentemperatur des Flächenelementes durchgeführt und bei Erreichen eines bestimmten Differenzwertes die Ist-Oberflächentemperatur durch Energiezufuhr erhöht und andererseits - wenn sich die Ist-Oberflächentemperatur im Verhältnis zur Ist-Raumtemperatur in einem vorgebbaren Verhältnis befindet - der überschüssige, über Solarzellenanordnung produzierte Solarstrom in einen Energiespeicher oder öffentliche Netze oder Brauchwasser bereit ??? eingeleitet wird.

Es ist nun eine Aufgabe der Erfindung, den Betrieb einer Heizeinrichtung so zu regeln, daß die Temperaturdifferenz zwischen der Oberflächentemperatur der Innenfläche, welche insbesondere als Flächenheizeinrichtung ausgebildet ist, und der Innenraumtemperatur so verringert wird, daß ein Wärmestrom vom Innenraum in die Innenfläche der Flächenheizeinrichtung bzw. der Außenwände bzw. Außenwandelemente reduziert wird und damit der Verlust von in Innenräumen vorhandener Wärmeenergie, welche überlicherweise durch fossile Brennstoffe erzeugt wird, reduziert wird. Dadurch sollen negative Umwelteinflüsse, d.h. insbesondere Schadstoffemissionen, welche bei Verteuerung fossiler Brennstoffe entstehen, reduziert werden.

Vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsvariante nach Anspruch 27, wodurch die nicht erforderliche, d.h. nicht der Flächenheizeinrichtung zuzuführende, Solarenergie anderen Nutzungen zugeführt werden kann.

Die in Anspruch 28 beschriebenen Merkmale haben den Vorteil, daß ein Umrichten des mittels der Solarzellenanordnung erzeugten Solarstromes nicht erforderlich wird. Günstig ist weiters eine Ausführungsvariante nach Anspruch 29, bei dem die Flächenheizeinrichtung durch extern zugeführten Strom, z.B. aus dem öffentlichen Netz, betrieben werden kann.

Vorteilhaft sind aber auch die Ausführungsvarianten nach den Ansprüchen 30 bis 32, wodurch der Wärmedurchgang und damit der Wärmeverlust weiter reduziert wird.

Vorteilhaft ist eine Ausführungsvariante nach Anspruch 33, durch welche eine Regelung bzw. Steuerung der Innenraumtemperatur erfolgt, welche mittels eines Mehrwegwärmetauschers, der mit Solarstrom betrieben wird, erhöht werden kann.

Weiters ist eine Ausbildungsmöglichkeit nach Anspruch 34 von Vorteil, durch die im Falle einer höheren Außentemperatur auch die Möglichkeit des Zuschaltens von Klimageräten in Sommerzeiten, welche mittels Solarstrom betrieben werden, erreicht wird.

Von Vorteil ist eine Weiterbildung nach Anspruch 35, bei der die Flächenheizeinrichtung dann aktiviert wird, wenn ein Wärmeverlust von durch fossile Brennstoffe erzeugte Wärmeenergie ein bestimmtes Maß überschreitet bzw. zu hoch wird.

Eine Weiterbildung nach Anspruch 36 hat den Vorteil, daß die zur Verteilung auf mehrere Verbraucher benötigte Energie entsprechend einer individuell festzusetzenden Priorität verteilt werden kann.

Schließlich ist noch eine Ausbildungsvariante nach Anspruch 37 möglich, bei der die nach individuellen Prioritäten festgelegte Verteilung der Anspeisung verschiedener Verbraucher entsprechend den äußeren Witterungsbedingungen angepaßt werden kann, wobei jedoch auch eine Anpassung an andere Parameter, beispielsweise der Innentemperatur, möglich ist.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgend beschriebenen Figuren dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Flächenheizeinrichtung, in der Seitenansicht;

Fig. 2 die erfindungsgemäße Flächenheizeinrichtung, geschnitten, gemäß den Linien ll-ll in Fig. 1;

Fig. 3 eine weitere erfindungsgemäße Flächenheizeinrichtung, in der Seitenansicht;

Fig. 4 die erfindungsgemäße Flächenheizeinrichtung, geschnitten, gemäß den Linien IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 einen Teilbereich einer anderen erfindungsgemäßen Flächenheizeinrichtung, geschnitten, in der Stirnansicht;

Fig. 6 einen Teilbereich einer weiteren erfindungsgemäßen Flächenheizeinrichtung, geschnitten, in der Stirnansicht;

Fig. 7 eine erfindungsgemäße Stromerzeugungs- und -Versorgungseinrichtung in schematischer Darstellung; 6

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Fig. 8 ein Temperaturverlauf des Wärmedurchganges an einem Flächenelement.

In den gemeinsam beschriebenen Fig. 1 und 2 ist eine Flächenheizeinrichtung 1 für beispielsweise bauliche Anlagen, Fahrzeuge, Container etc. gezeigt. Diese dient insbesondere für den Einsatz an bzw. als Innenräume 2 begrenzende Wandteile 3 und weist ein mehrschichtiges, bevor-5 zugt transparentes, Flächenelement 4 auf, welches zumindest aus einem Basiselement 5 und zumindest aus einer auf diesem angeordneten Schichte 6 besteht. Das Basiselement 5 ist dabei beispielsweise aus Glas, Kunststoff oder Beton gebildet und zumindest eine Schichte 6 ist als Stromleitschichte 7 ausgebildet. Die Stromleitschichte 7 ist auf einer dem Innenraum 2 zugewandten Innenseite 8 des Basiselementes 5 angeordnet und besteht bevorzugt aus einer homo-io genen, leitfähigen und vorzugsweise transparenten Silan-Metalloxid Verbindung. Sie kann jedoch auch beispielsweise aus Gold, Silber, Platin, Cadmium, Zinn, Indium oder aus Oxiden und/oder adäquate Elemente des Periodensystems der chemischen Elemente bzw. deren Verbindungen und Oxiden bestehen.

Die Stromleitschichte 7 ist auf der Innenseite 8 des Basiselementes 5 unter Bildung einer 15 Molekularverbindung in einer Übergangszone 9 festhaltend aufgebracht. Diese Übergangszone 9 kann auch als thermoplastische Zwischenschichte, beispielsweise aus Polyvenylbutyral, und/oder einer dünnen Schichte aus Titan, Nickel, Chrom, Tantal oder aus einem Oxid und/oder einer Verbindung dieser Metalle bestehen. Damit wird die Haftung der Stromleitschichte 7 am Basiselement 5 verbessert. Die Stromleitschichte 7 wird entgegengesetzt zum Innenraum 2 von einer 20 Übergangsfläche 10, welche der Innenseite 8 oder der Übergangszone 9 zugewandt ist, begrenzt. Die Stromleitschichte 7 kann auch in Form eines kratzfesten, organisch/anorganischen Nanokom-posites gebildet sein.

Das Flächenelement 4, beispielsweise das Basiselement 5, wird von zumindest einem Rahmen 11 umgrenzt, welcher beispielsweise aus Holz, Metall oder Kunststoff gebildet ist. Der Rahmen 11 25 kann dabei als Fensterrahmen 12 ausgebildet sein, welcher Hohlprofile 13 aufweist. Ein Hohlprofil 13 besitzt zumindest einen Hohlraum 14, in dem ein Kem 15 aus geschäumtem Kunststoff angeordnet ist. Selbstverständlich ist es möglich, den Hohlraum 14 ohne Kern 15 und mit oder ohne Innenstege auszubilden bzw. den Kern 15 aus anderen Materialien, beispielsweise aus Mineratwolle etc., zu gestalten. Darüber hinaus ist es möglich, den Fensterrahmen 12 nicht mit 30 Hohlprofilen 13 auszugestalten, sondern mit Vollprofilen. An einer dem Innenraum 2 abgewandten Seitenfläche 16 des Rahmens 11, insbesondere des Fensterrahmens 12, sind vorzugsweise mehrere photovoltaische Elemente 17 angeordnet, welche der Aufnahme von Solarstrahlung dienen und so die Stromversorgung der Stromleitschichte 7 oder anderer Verbraucher übernehmen. Die photovoltaischen Elemente 17 können dabei aus einer Solarzellenanordnung 18 aus 35 polykristallin-amorphen Solarzellen bestehen. Diese weisen einen Wirkungsgrad von größer 10 % auf. Der Fensterrahmen 12 wird beispielsweise von einem Fenstersturz 19 und dieser beispielsweise durch eine in Wandelementen verankerte Fensterverkleidung 20 umgrenzt. Die photovoltaischen Elemente 17 können dabei auch an einer dem Innenraum 2 abgewandten Seite des Fenstersturzes 19 und/oder der Fensterverkleidung 20 angeordnet sein. Es ist jedoch auch 40 möglich, die photovoltaischen Elemente 17 direkt am Flächenelement 4 oder an jeder beliebigen Stelle, beispielsweise eines Gebäudes, eines Fahrzeuges oder eines Containers, anzuordnen.

Die Stromleitschichte 7 besteht aus einer Kernschichte 21 und einer diese zumindest bereichesweise umgrenzenden Randschichte 22, welche die Stromleitschichte 7 in Richtung des Rahmens 11, insbesondere des Fensterrahmens 12, begrenzt. Die Randschichte 22 wird in Rich-45 tung zum Innenraum 2 durch eine Randschichtinnenfläche 23 begrenzt, welche von der Übergangsfläche 10 der Stromleitschichte 7 in Richtung zum Innenraum 2 durch eine rechtwinkelig zur Übergangsfläche 10 gemessene Randschichtdicke 24 distanziert wird. Die Kemschichte 21 wird in Richtung zum Innenraum 2 durch eine Kemschichtinnenfläche 25 begrenzt, welche von der Übergangsfläche 10 in Richtung zum Innenraum 2 um eine rechtwinkelig zur Übergangsfläche 10 so gemessene Kernschichtdicke 26 distanziert ist. Diese ist dabei geringer als die Randschichtdicke 24. Die Stromleitschichte 7, d.h. die Randschichtdicke 24 und die Kemschichtdicke 26 betragen in etwa 10"5 mm bis 10‘7 mm. Das Basiselement 5, welches beispielsweise als Glasscheibe 27 ausgebildet ist, wird entgegengesetzt zum Innenraum 2 durch eine parallel zur Innenseite 8 verlaufende Außenseite 28 begrenzt, welche von der Innenseite 8 um eine Dicke 29 entgegengesetzt zum 55 Innenraum 2 beabstandet ist. 7

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Die Innenseite 8 und die Außenseite 28 des Basiselementes 5, insbesondere der Glasscheibe 27, werden durch eine vorzugsweise rechtwinkelig zur Innenseite 8 verlaufende Stimseitenfläche 30 verbunden, welche umlaufend ausgebildet ist und das Basiselement 5 umgrenzt.

Da nun der Wärmeverlust in diesem umlaufenden Bereich aufgrund der durch die Stimseitenfläche 30 vergrößerten Abstrahlungsfläche erhöht ist, muß, um beispielsweise Kältebrücken zu vermeiden bzw. eine gleichmäßige Oberflächentemperatur der Innenseite 8 des Basiselementes 5 zu erreichen, dieser Bereich einer größeren Wärmezufuhr ausgesetzt werden. Dies erfolgt durch die Randschichte 22, da durch die Randschichtdicke 24, weiche größer ist als die Kernschichtdicke 26, eine größere Stromstärke fließen kann und somit in diesem Bereich eine größere Stromwärme erzeugt wird, welche den im Randbereich im Verhältnis zum Kernbereich erhöhten Wärmeverlust ausgleicht.

In den gemeinsam beschriebenen Fig. 3 und 4 ist eine weitere erfindungsgemäße Flächenheizeinrichtung 1 dargestellt. Diese weist zumindest ein Basiselement 5 auf, welches beispielsweise aus Kunststoff oder Beton oder als Glasscheibe 27 ausgebildet ist. Diese wird durch eine einem Innenraum 2 zugewandte Innenseite 8 und eine parallel zu dieser verlaufende, dem Innenraum 2 abgewandte Außenseite 28 begrenzt, welche voneinander um eine Dicke 29 beabstandet sind. Auf der Innenseite 8 und/oder Außenseite 28 ist zumindest eine Schichte 6 angeordnet, wobei zumindest eine Schichte 6 als Stromleitschichte 7 ausgebildet ist. Das Basiselement 5 und die Schichte 6 bilden ein Flächenelement 4, welches durch eine Breite 31 und eine rechtwinkelig zu dieser gemessene Länge 32 begrenzt wird.

Die Stromleitschichte 7 wird durch mehrere Schichtstreifen 33 gebildet, welche aus parallel zur Länge 32 verlaufenden Längsschichtstreifen 34 und parallel zur Breite 31 verlaufenden Querschichtstreifen 35 bestehen. Die Schichtstreifen 33, insbesondere die Längsschichtstreifen 34, sind dabei durch beispielsweise parallel zur Länge 32 verlaufende Zwischenräume 36 getrennt. Diese können so hergestellt werden, daß eine homogene Stromleitschichte 7 gebildet wird, in der die Zwischenräume 36 beispielsweise durch Fräsen, Schleifen, Ätzen hergestellt werden. Jeweils zwei benachbarte Längsschichtstreifen 34 sind über einen Querschichtstreifen 35 leitungsverbunden. Die Querschichtstreifen 35 verlaufen jeweils benachbart zu einer Oberseite 37 bzw. einer Unterseite 38, welche voneinander durch die Länge 32 distanziert sind. Die Stromleitschichte 7 weist einen mäanderförmigen Verlauf auf, wobei jeweils ein Zwischenraum 36 von der Oberseite 37 in Richtung zur Unterseite 38 verläuft und ein diesen Zwischenraum 36 benachbarter Zwischenraum 36 von der Unterseite 38 in Richtung zur Oberseite 37 verläuft. Die Stromleitschichte 7 kann über eine Molekularverbindung oder über eine zwischen einer Übergangsfläche 10 der Stromleitschichte 7 angeordnete Übergangszone 9 mit der Innenseite 8 des Basiselementes 5 verbunden sein. Die Stromleitschichte 7 wird in Richtung zum Innenraum 2 durch eine Schichtinnenfläche 39 begrenzt, welche von der Übergangsfläche 10 um eine Schichtdicke 40 beabstandet ist. Die Längsschichtstreifen 34 besitzen eine parallel zur Breite 31 gemessene Längsstreifenbreite 41 und eine rechtwinkelig zu dieser gemessene Längsstreifenlänge 42, welche der Länge 32 entspricht. Die Zwischenräume 36 besitzen eine parallel zur Längsstreifen breite 41 gemessene Zwischenraumbreite 43, welche bevorzugt kleiner ist als die Längsstreifenbreite 41. Die Querschichtstreifen 35 weisen eine rechtwinkelig zur Längsstreifenbreite 41 gemessene Querstreifenbreite 44 auf, welche beispielsweise der Längsstreifenbreite 41 entspricht. Die Stromleitschichte 7 ist über Kontaktierungselektroden 45 in einen Stromkreis eingebunden. Eine Kontaktierungselektrode 45 ist dabei zumindest bereichsweise über die Längsstreifenbreite 41 oder die Längsstreifenlänge 42 angeordnet und die zweite Kontaktierungselektrode 45 ebenfalls, wobei diese an jenem Längsschichtstreifen 34 angeordnet ist, welcher vom Längsschichtstreifen 34 der ersten Kontaktierungselektrode 45 am weitesten beabstandet ist.

Der Übergangsbereich der Kontaktierungselektrode 45 zur Stromleitschichte 7 kann beispielsweise durch Aufbringen eines elektrisch leitenden dünnen Films oder einer elektrisch leitenden Paste ausgebildet sein, sodaß ein Anstieg des elektrischen Widerstandes zwischen den Kontaktierungselektroden 45 und der Stromleitschichte 7 vermindert wird. Durch diese Ausbildung der Stromleitschichte 7 wird erreicht, daß diese durch seriell in Verbindung stehende Schichtstreifen 33 gebildet ist, wobei der Gesamtwiderstand der Stromleitschichte 7 aus dem Kehrwert der Kehrwerte der Einzelwiderstände der einzelnen Schichtstreifen 33 gebildet wird, wodurch der Gesamtwiderstand im Vergleich zu einer vollflächig ausgebildeten Stromleitschichte 7 gering gehalten 8

AT 407 324 B werden kann. Dadurch wird eine Stromstärke und damit eine erzeugte Stromwärme erhöht, wodurch die Heizleistung einer derartigen Strom leitschichte 7 erhöht wird.

In der Fig. 5 ist ein Teilbereich einer anderen erfindungsgemäßen Flächenheizeinrichtung 1 dargestellt. Diese besteht wiederum aus einem mehrschichtigen, bevorzugt transparenten Flächenelement 4, welches von einem Rahmen 11, beispielsweise einem Fensterrahmen 12, umgrenzt wird. Dieser besteht aus einem Hohlprofil 13, beispielsweise aus Kunststoff oder aus Metall, mit oder ohne Zwischenstege und umgrenzt einen Hohlraum 14, in dem ein Kem 15, vorzugsweise aus geschäumten Kunststoff, angeordnet ist. In einem dem Flächenelement 4 zugewandten, um dieses umlaufenden Teilbereich besitzt der Rahmen 11 beispielsweise zwei Einformungen 46 zur Halterung von Dichtungselementen 47, welche vorzugsweise aus Gummi hergestellt sind.

Das Flächenelement 4 besteht aus zwei in einem Abstand 48 voneinander distanzierten Basiselementen 5, welche beispielsweise als Glasscheiben 27 ausgebildet sind. Die einem innenraum 2 benachbart angeordnete Glasscheibe 27 wird in Richtung zum Innenraum 2 durch eine ebenflächige Innenseite 8 begrenzt, an der zumindest eine Stromleitschichte 7, vorzugsweise aus einer homogenen, leitfähigen und transparenten Silan-Metalloxid Verbindung, angeordnet ist. Diese ist auf dem Basiselement 5 unter Bildung einer Molekularverbindung festhaltend aufgebracht, welche in einer Übergangszone 9 angeordnet ist. Die Stromleitschichte 7 wird in Richtung zum Innenraum 2 durch eine parallel zur Innenseite 8 verlaufende Schichtinnenseite 39 begrenzt, welche von einer der Innenseite 8 zugewandten Übergangsfläche 10 der Stromleitschichte 7 um eine rechtwinkelig zu dieser gemessene Schichtdicke 40 in Richtung zum Innenraum 2 distanziert ist, welche 10'5 mm bis 10‘7 mm, bevorzugt 10"* mm, beträgt. Die Stromleitschichte 7 ist dabei in Form eines kratzfesten, organisch/anorganisch Nanokomposits gebildet.

An der Schichtinnenfläche 39 der Stromleitschichte 7 ist in Richtung zum Innenraum 2 eine weitere Schichte 6, insbesondere eine Reflexionsschichte 49, angeordnet. Diese dient der Reflexion einer im Innenraum 2 vorhandenen Wärmeenergie, welche vorzugsweise in Form von Infrarotstrahlung · Pfeil 50 - vom Innenraum 2 entgegengesetzt zu diesem gerichtet, auf eine parallel zur Schichtinnenfläche 39 der Stromleitschichte 7 verlaufende Reflexionsfläche 51 auftrifft und von dieser in Richtung zum Innenraum 2 umgelenkt bzw. reflektiert wird. Die von der dem Innenraum 2 benachbart angeordneten Glasscheibe 27 in entgegengesetzter Richtung zum Innenraum 2 um den Abstand 48 distanzierte Glasscheibe 27 wird durch die dem Innenraum 2 zugewandte Innenseite 8 begrenzt, an der ebenfalls eine Reflexionsschichte 49 angeordnet sein kann, welche in Richtung zum Innenraum 2 durch die Reflexionsfläche 51 begrenzt wird. Die Glasscheibe 27 besitzt eine Dicke 29, welche durch die Innenseite 8 und die Außenseite 28 begrenzt wird. Die Reflexionsschichte 49 weist eine Schichtstärke 52 auf, welche durch die Reflexionsfläche 51 und einer dieser abgewandten und parallel zu dieser verlaufenden Anlagefläche 53 begrenzt wird. Das Flächenelement 4 kann auch so ausgebildet sein, daß der Abstand 48 der Schichtstärke 52 der Reflexionsschichte 49 entspricht, sodaß die Reflexionsfläche 51 einer an einer Glasscheibe 27 angeordneten Reflexionsschichte 49 an der Außenseite 28 einer weiteren Glasscheibe 27 anliegt.

Insbesondere bei der vom Innenraum 2 entfernteren Reflexionsschichte 49 kann die Anlagefläche 53 als Reflexionsfläche 51 bzw. die Reflexionsfläche 51 als Anlagefläche 53 ausbildet sein. Die vom Innenraum 2 entferntere Reflexionsschichte 49 bewirkt nun, daß die von einem Außenbereich 54, welcher durch das Flächenelement 4 vom Innenraum 2 getrennt ist, in Richtung zum Innenraum 2 gerichtete Wärmeenergie, vorzugsweise in Form von Infrarotstrahlung - Pfeil 50 -, durch die Glasscheibe 27 hindurchtritt und an der Anlagefläche 53 oder der Reflexionsfläche 51 in entgegengesetzter Richtung zum Innenraum 2 umgelenkt und reflektiert wird. Ein nicht reflektierter Anteil der Infrarotstrahlung kann durch die vom Innenraum 2 entfernte Reflexionsschichte 49 hindurchtreten und wird an der Anlagefläche 53 oder Reflexionsfläche 51 der dem Innenraum 2 zugewandten Reflexionsschichte 49 in entgegengesetzter Richtung zum Innenraum 2 umgelenkt und in Richtung zur vom Innenraum 2 entfernteren Reflexionsschichte 49 geleitet, von der die Infrarotstrahlung wiederum in Richtung zum Innenraum 2 umgelenkt werden kann. Dadurch kann ein durch die Außenseite 28 der dem Innenraum 2 benachbart angeordneten Glasscheibe 27 und der Reflexionsfläche 51 der vom Innenraum 2 entfernteren Reflexionsschichte 49 umgrenzter Innenbereich 55 des Flächenelementes 4 aufgeheizt bzw. erwärmt werden.

Die Dichtungselemente 47 besitzen parallel zu den Schichten 6 verlaufende Dichtflächen 56, 9

AT 407 324 B wobei die Dichtfiäche 56 des dem Innenraum 2 zugewandten Dichtelementes 47 Ausnehmungen 57 aufweist, die der Aufnahme von Kontaktierungselektroden 45 und der Aufnahme eines Ober-flächen-Temperatursensors 58 dienen. Die Reflexionsschichte 49 und/oder die Glasscheibe 27 und/oder die Stromleitschichte 7 können photochromatisch ausgebildet sein, sodaß sie bei erhöhtem Lichteinfall selbständig verdunkeln.

In der Fig. 6 ist ein Teilbereich einerweiteren erfindungsgemäßen Flächenheizeinrichtung 1 im Querschnitt dargestellt. Diese besteht aus einem Flächenelement 4, welches von einem Rahmen 11, insbesondere einem Fensterrahmen 12, in Form eines Hohlprofils 13 umgrenzt wird. Das Hohlprofil 13 weist vorzugsweise mehrere durch Zwischenstege 59 voneinander getrennte Hohlräume 14 auf. Es ist jedoch auch möglich, den Rahmen 11 durch ein Vollprofil auszubilden. Das Hohlprofil 13 besitzt Einformungen 46, in denen Dichtungselemente 47 angeordnet sind. Das Flächenelement 4 ist wiederum mehrschichtig, bevorzugt transparent, ausgebildet und weist zwei parallel zueinander in einem Abstand 48 voneinander distanziert angeordnete Basiselemente 5, beispielsweise Glasscheiben 27, auf. Die dem Innenraum 2 benachbart angeordnete Glasscheibe 27 wird in Richtung zum Innenraum 2 durch die Innenseite 8 begrenzt, an der eine Stromleitschichte 7 mit einer Übergangsfläche 10 oder durch eine Übergangszone 9 angeordnet ist. Die Glasscheibe 27 besitzt eine Dicke 29, welche die Innenseite 8 von einer dem Innenraum 2 abgewandten Außenseite 28 distanziert. Die Stromleitschichte 7 weist eine Schichtdicke 40 auf, welche eine dem Innenraum 2 zugewandte Schichtinnenfläche 39 von der Übergangsfläche 10 in Richtung zum Innenraum 2 distanziert. An der Schichtinnenfläche 39 befindet sich eine Schutzschichte 60, welche an der Schichtinnenfläche 39 festhaftend angeordnet ist und diese um eine Schichtdicke 61 in Richtung zum Innenraum 2 überragt. Diese distanziert eine Innenschichtseite 62 der Schutzschichte 60, welche dem Innenraum 2 zugewandt ist, von einer an der Schichtinnenfläche 39 der Stromleitschichte 7 anliegenden Außenschichtseite 63, über die die Schutzschichte 60 an der Stromleitschichte 7 angeordnet ist. Die Schutzschichte 60 kann jedoch auch an der Innenseite 8 und/oder an der Außenseite 28 des Basiselementes 5 angeordnet sein. Darüber hinaus ist es möglich, die Schutzschichte 60 auch an einer Anlagefläche 53 und/oder einer Reflexionsfläche 51 einer in strichlierten Linien dargestellten Reflexionsschichte 49 angeordnet sein. An einer Außenseite 28 des vom Innenraum 2 entfernteren Basiselementes 5 kann eine Metallschichte 64 angeordnet sein.

In den Fig. 7 und 8 ist schematisch eine Elektrizitätserzeugungs- und -Versorgungseinrichtung 65 und ein möglicher Temperaturverlauf dargestellt. Die Elektrizitätserzeugungs- und -Versorgungseinrichtung 65 dient der Versorgung einer Mehrzahl von Verbrauchern 66 mit aus photo-voltaischen Elementen 17, insbesondere Solarzellenanordnung 18, gewonnenem Strom. Diese sind bereichsweise an Außenflächen 67 eines Gebäudes 68, beispielsweise an Wandteilen, Dachelementen, Baikonen oder auch an einem Flächenelement 4 einer Flächenheizeinrichtung 1, angeordnet. Die Elektrizitätserzeugungs- und -Versorgungseinrichtung 65 besitzt eine Steuer- und Regeleinrichtung 69, welche mit der einen Verbraucher 66 bildenden Flächenheizeinrichtung 1 über eine oder mehrere Leitungen 70 leitungsverbunden ist. Die Steuer- und Regeleinrichtung 69 ist weiters über zumindest eine Leitung 71 mit den photovoltaischen Elementen 17 über zumindest eine Leitung 72 mit einem öffentlichen Energienetz 73 über zumindest eine Leitung 74 mit einem Energiespeicher 75, welcher beispielsweise als Akku ausgebildet ist, und mit zumindest einer Leitung 76 mit einem als Verbraucher 66 ausgebildeten Mehrwegwärmetauscher 77 verbunden. Dieser ist über Hydroleitungen 78 mit einer Heizeinrichtung 79 verbunden. Der Mehrwegwärmetauscher 77, weicher mittels des Solarstroms gespeist wird, heizt dabei ein in der Heizeinrichtung 79 und in den Hydroleitungen 78 vorhandenes Wärmeträgermedium, beispielsweise Wasser, auf.

Die Flächenheizeinrichtung 1 besteht, wie bereits beschrieben, aus einem mehrschichtigen, bevorzugt transparenten Flächenelement 4, welches aus einem oder mehreren beispielsweise aus Glas, Kunststoff oder Beton gebildeten Basiselementen 5 und einem oder mehreren auf diesen angeordneten Schichten 6 besteht. Zumindest eine dieser Schichten 6 ist als Stromleitschichte 7 ausgebildet, welche an einer Innenseite 8 des Basiselementes 5 angeordnet ist und diese in Richtung eines Innenraums 2 des Gebäudes 68 überragt. Die Stromleitschichte 7 ist beispielsweise aus einer homogenen, leitfähigen und bevorzugt transparenten Silan-Metalloxid Verbindung gebildet und weist eine Schichtdicke 40 von 10'5 bis 10'7 mm, bevorzugt 10"6 mm, auf. Sie ist auf dem Basiselement 5 unter Bildung einer Molekularverbindung festhaltend aufgebracht und ist in 10

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Form eines kratzfesten, organisch/anorganischen Nanokomposites gebildet. An einer dem Innenraum 2 abgewandten Außenseite 28 des Basiselementes 5 ist beispielsweise eine Reflexionsschichte 49 angeordnet. An der Innenseite 8 des Basiselementes 5 oder einer Schichtinnenfläche 39 der Stromleitschichte 7 ist zumindest ein Oberflächen-Temperatursensor 80 angeordnet, welcher über eine Leitung 81 mit der Steuer- und Regeleinrichtung 69 leitungsverbunden ist. An der Außenfläche 67 des Gebäudes 68 ist beispielsweise ein Außentemperatursensor 82 und an einer der Außenfläche 67 abgewandten und dem Innenraum 2 zugewandten Innenfläche 83 des Gebäudes 68 eine Wärmeerfassungs- und Kontrolleinrichtung 84 und/oder Zeiterfassungs- und Kontrolleinrichtung 85 angeordnet. Der Außentemperatursensor 82 ist über eine Leitung 86 und die Wärmeerfassungs- und Kontrolleinrichtung 84 und/oder Zeiterfassungs- und Kontrolleinrichtung 85 über zumindest eine Leitung 87 mit der Steuer- und Regeleinrichtung 69 leitungsverbunden.

Die Steuer- und Regeleinrichtung 69 besteht dabei aus einem Energiebilanzregler 88 und einer mit diesem über eine Leitung 89 verbundene Verzweigungsschalteinrichtung 90. Die Verzweigungsschalteinrichtung 90 ist beispielsweise als Leistungsschaltteil Uber Anschlüsse mit zumindest einer Flächenheizeinrichtung 1 und/oder einem Energiespeicher 75 und/oder einem Mehrwegwärmetauscher 77 und/oder dem Energienetz 73 und an zumindest einem Anschluß mit der Solarzellenanordnung 18 verbunden. Der Energiebilanzregler 88, welcher als Steuerteil, beispielsweise in Form eines Rechners, ausgebildet ist, oder die Verzweigungsschalteinrichtung 90 weist Eingänge auf, an denen die Leitungen 81, 86 und 87 als Steuerleitungen angeordnet sind. Dadurch ist der Energiebilanzregler 88 mit zumindest einer Wärmeerfassungs- und Kontrolleinrichtung 84 und/oder einer Zeiterfassungs- und Kontrolleinrichtung 85 und/oder einem Außentemperatursensor 82 und/oder einem Oberflächen-Temperatursensor 80 leitungsverbunden. Der Oberflächen-Temperatursensor 80 kann dabei als Strahlungstemperatursensor 91 ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, zusätzlich zum Oberflächen-Temperatursensor 80 einen eigenen Strahlungstemperatursensor 91 vorzusehen, welcher mit dem Energiebilanzregler 88 leitungsverbunden ist. Der Strahlungstemperatursensor 91 kann jedoch auch in der Solarzellenanordnung 18 und durch ein Bimetall-Piezzoschaltelement gebildet sein.

Wie nun der Fig. 8 besser zu entnehmen, bildet sich im Bereich der Flächenheizeinrichtung 1 ein Temperaturverlauf 92 aus, der in strichlierten Linien für den stationären Zustand, in dem der Stromleitschichte 7 keine Energie zugeführt wird, dargestellt ist. Die Flächenheizeinrichtung 1, insbesondere das Flächenelement 4, besteht wiederum aus einem Basiselement 5 in Form einer Glasscheibe 27 und einer auf dieser angeordneten Stromleitschichte 7. Das Flächenelement 4 trennt einen Innenraum 2 von einem Außenbereich 54, wobei die Stromleitschichte 7 dem Innenraum 2 zugewandt ist. Im Innenraum 2 herrscht eine Ist-Raumtemperatur 93, welche in Richtung zur Strom leitschichte 7 in einer ersten Wärmeübergangszone 94 bis zu einer Ist-Oberflächen-temperatur 95 der Schichtinnenfläche 39 der Stromleitschichte 7 abnimmt. Das Flächenelement 4 bildet eine Wärmeleitzone 96 aus, in der ein Temperaturabfall von der Ist-Oberflächentemperatur 95 auf eine Ist-Außenseitentemperatur 97 einer Außenseite 28 der Glasscheibe 27, welche dem Außenbereich 54 zugewandt ist, erfolgt. Von der Außenseite 28 erstreckt sich in entgegengesetzter Richtung zum Innenraum 2 eine zweite Wärmeübergangszone 98, in der ein Temperaturabfall von der Ist-Außenseitentemperatur 97 auf eine Ist-Außentemperatur 99 stattfindet.

Betrachtet man nun das System des Wärmedurchganges im stationären Zustand, d.h. ohne Energiezufuhr an die Stromleitschichte 7, so bildet sich ein Wärmestrom vom Innenraum 2 zum Außenbereich 54, weicher sich in Summe aus einem ersten Teilwärmestrom in der ersten Wärmeübergangszone 94 und dem Teilwärmestrom in der Wärmeleitzone 96 und dem Teilwärmestrom in der zweiten Wärmeübergangszone 98 zusammensetzt, wie dies schematisch durch ein Pfeilsymbol dargestellt ist.

Erhöht man nun die Ist-Oberflächentemperatur 95, wie dies durch volle Linien gezeigt ist, wobei durch die Regeleinrichtung unterschiedliche Temperaturen vonwählbar sind, mittels der Stromleitschichte 7 und reduziert damit einen Ist-Differenzwert 100, der aus Ist-Raumtemperatur 93 abzüglich der Ist-Oberflächentemperatur 95 gebildet wird, so wird der erste Teilwärmestrom in der ersten Wärmeübergangszone 94 zum Teil durch einen Wärmestrom, der aus der Erhöhung der Oberflächentemperatur resultiert, ersetzt, wie dies ebenfalls schematisch durch einen diesen Wärmestrom darstellenden Pfeil zeigt. Dies bewirkt, daß im Innenraum 2 gespeicherte Wärmeenergie, welche üblicherweise durch konventionelle Heizung und damit Verbrennung fossiler 11

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Brennstoffe erzeugt wird, nicht in dem Ausmaß durch Wärmeverlust verloren geht. Durch die Zufuhr des Solarstromes in die Stromleitschichte 7 läßt sich in Verbindung mit der Steuer- und Regeleinrichtung 69 wahlweise die Oberflächentemperatur im Bereich des Ist-Differenzwertes 100 regeln, wobei es sich herausgestellt hat, daß ein wirtschaftlicher Betrieb dann erreicht wird, wenn die Oberflächentemperatur etwas unterhalb der Ist-Raumtemperatur 93 liegt.

Zur Regelung dieses Systems wird nun eine Soll-Raumtemperatur, beispielsweise in der Wärmeerfassungs- und Kontrolleinrichtung 84 oder in der als Rechner ausgebildeten Steuer- und Regeleinrichtung 69, beispielsweise in dem als Rechner ausgebildeten Energiebilanzregler 88, vorgegeben. Diese wird mit einer Ist-Raumtemperatur 93 verglichen, welche beispielsweise in der Wärmeerfassungs- und Kontrolleinrichtung 84 gemessen wird. Ist nun die Ist-Raumtemperatur 93 größer als die Soll-Raumtemperatur, so erfolgt über den Energiebilanzregler 88 ein Einschaltsignal an einen beispielsweise als Klimagerät ausgebildeten Verbraucher 66 und ein Steuersignal an die Verzweigungsschalteinrichtung 90, in der der Solarstrom entweder direkt von den photovoltaischen Elementen 17 oder vom Energiespeicher 75 an die Klimageräte zu deren Stromversorgung weitergeleitet wird.

In der Steuer- und Regeleinrichtung 69 erfolgt weiters ein Vergleich der Ist-Raumtemperatur 93 mit der über den Oberflächen-Temperatursensor 80 gewonnene Ist-Oberflächentemperatur 95. Aus der Differenz dieser beiden Temperaturen wird der Ist-Differenzwert 100 gebildet und mit einem beispielsweise in der Steuer- und Regeleinrichtung 69 oder in der Wärmeerfassungs- und Kontrolleinrichtung 84 vorgegebenen Differenzwert verglichen. Überschreitet der Ist-Differenzwert 100 den Differenzwert, so wird der Energiebilanzregler 88 der Steuer- und Regeleinrichtung 69 aktiviert und eine Energiezufuhr in Form von elektrischer Energie in die Flächenheizeinrichtung 1 solange durchgeführt, bis der Ist-Differenzwert 100 den Differenzwert erreicht. Bei Erreichen des Differenzwertes wird der weiterhin produzierte Solarstrom durch die Steuer- und Regeleinrichtung 69, insbesondere durch den Energiebilanzregler 88 und/oder die Verzweigungsschalteinrichtung 90 zur Ergänzung der aus dem Energiespeicher 75 entnommenen Energie diesem bis zum Erreichen einer festgelegten Kapazitätsobergrenze und/oder einem Mehrwegwärmetauscher 77 eines Brauchwasserbereiters der Heizeinrichtung 79 zugeleitet oder Überschußenergie über Leitungen 72 und gegebenenfalls eine Energiemeßvorrichtung dem öffentlichen Energienetz 73 zugeführt. Eine Energiezufuhr von Überschußenergie von der Solarzellenanordnung 18 über den Energiebilanzregler 88 und/oder die Verzweigungsschalteinrichtung 90 an den Energiespeicher 95 und/oder den Mehrwegwärmetauscher 77 und/oder dem Energienetz 73 erfolgt beispielsweise auch dann, wenn eine Ist-Oberflächentemperatur 95 der Flächenheizeinrichtung 1 größer ist als die Ist-Raumtemperatur 93 abzüglich des Differenzwertes.

Ist die Ist-Raumtemperatur 93 kleiner als die Soll-Raumtemperatur und/oder ist die Soll-Raumtemperatur kleiner als die Ist-Außentemperatur 99, welche beispielsweise über den Außentemperatursensor 82 ermittelt und in der Steuer- und Regeleinrichtung 69 verarbeitet wird, so erfolgt ein Einschaltsignal vom Energiebilanzregler 88 an die Heizeinrichtung 79, beispielsweise an den Mehrwegwärmetauscher 77 oder an einen Ölbrenner oder an die Flächenheizeinrichtung 1. Gleichzeitig erfolgt ein Schaltsignal vom Energiebilanzregler 88 an die Verzweigungsschalteinrichtung 90, durch die die Strom Verbindung von den photovoltaischen Elementen 17 zu der Heizeinrichtung 79 hergestellt wird.

In einem Zustand, in dem die Ist-Oberflächentemperatur 95 kleiner ist als die Ist-Raumtemperatur 93, abzüglich des Differenzwertes, d.h., wenn der Ist-Differenzwert 100 größer ist als der Differenzwert, so erfolgt ein Einschaltsignal vom Energiebilanzregler 88 an die Flächenheizeinrichtung 1. Weiters erfolgt ein Schaltsignal vom Energiebilanzregler 88 an die Verzweigungsschalteinrichtung 90, wodurch die Stromverbindung zwischen Flächenheizeinrichtung 1 und den photovoltaischen Elementen 17 und/oder dem Energiespeicher 75 hergestellt wird. In einem Zustand, in dem der Energiespeicher 75 nicht voll aufgeladen ist und der Ist-Differenzwert 100 größer ist als der Differenzwert, kann im Energiebilanzregler 88 eine Vorrangsschaltung vorgesehen sein, bei der die Verzweigungsschalteinrichtung 90 eine Stromleitung zwischen den photovoltaischen Elementen 17 und dem Energiespeicher 75 und/oder der Flächenheizeinrichtung 1 herstellt. Diese kann z.B. so ausgebildet sein, daß, wenn eine Ist-Außentemperatur 99 größer ist als eine beispielsweise im Energiebilanzregler 88 vorgegebene Soll-Außentemperatur durch die Verzweigungsschalteinrichtung 90 eine Stromleitung zwischen den photovoltaischen Elementen 17 12

Claims (37)

1. AT 407 324 B und dem Energiespeicher 75 hergestellt wird. Ist die Ist-Außentemperatur 99 jedoch kleiner als die Soll-Außentemperatur, so kann über die Verzweigungsschalteinrichtung 90 eine Stromleitung zwischen den photovoltaischen Elementen 17 und der Flächenheizeinrichtung 1 hergestellt werden. Insgesamt ist festzuhalten, daß die Anwendung einer derartigen Flächenheizeinrichtung 1 an Flächenelementen 4, die infolge eines hohen Wärmedurchganges Schwachstellen in einem Energiesystem bilden, die Möglichkeit geschaffen wird, den Energieverlust über umweltschonende Energieerzeugung, z.B. Solarstrom, auszugleichen. Dies ermöglicht den bedarfsweisen Einsatz großzügig ausgelegter Flächenelemente 4 bei baulichen Anlagen bei gleichzeitiger Reduzierung des Einsatzes konventioneller und bei der Verbrennung die Umwelt belastender Brennstoffe. Zusätzlich zu der Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades durch die Verwendung kostengünstiger Solarenergie lassen sich Einsparungen dadurch erzielen, daß bei Erhöhung von Oberflächentemperaturen die Behaglichkeit für den Benutzer in einem Innenraum insgesamt steigt und damit generell mit reduzierten Innenraumtemperaturen das Auslangen gefunden wird. Das Basiselement 5 kann weiters mit einer Beschichtung 101 auf der Außenfläche 28, z.B. einer Isolier- und/oder einer photochromatischen Schichte, versehen sein und/oder aus Thermo-glas gebildet werden. Die Strom leitschichte 7 kann mit Gleichstrom oder Wechselstrom beaufschlagt werden und weist einen spezifischen Widerstand auf, welcher in einem Temperaturbereich von 15° bis 30° konstant ist. Wie nun zusätzlich noch in Fig. 6 gezeigt, ist es möglich einen durch den Abstand 48 zwischen zwei Basiselementen 5 gebildeten Zwischenraum 102 mit einem durch Striche kenntlichgemachten Medium 103, z.B. einem Gas bzw. Gasgemisch, zu befüllen. Im Gegensatz zu den bekannten Edelgasen, die aufgrund ihrer Gasdichte einem Wärmedurchgang einen erhöhten Widerstand entgegensetzen, wird für das erfindungsgemäße Medium 103 ein Gasgemisch eingesetzt, mit dem der Strahlungsdurchgang in Abhängigkeit des Frequenzbereiches unterschiedlich ist. Mit einem derartigen Gasgemisch ist z.B. der Durchgang der einen Infrarotbereich aufweisenden Strahlungswärme, wie sie in einem Innenraum vorhanden ist, durch Absorption und Reflexion weitestgehend unterbunden, andererseits wird ein nahezu ungehinderter Durchgang der im Frequenzbereich des sichtbaren Lichtes von außen auftreffenden Lichtstrahlen ("Sonnenlicht") ermöglicht. Auch im Sommer ist die Infrarot-Reflexion der von unten auftreffenden Wärmestrahlung durch das Gasgemisch von Vorteil. Derartige Gase sind z.B. C02, CH4, N20 sowie teilhalogenierte Wasserstoffe bzw. Gemische aus diesen. Diese können nun sowohl Konvektion als auch Strahlungseinflüsse minimieren. Es wird noch darauf hingewiesen, daß es sich bei den in den verschiedenen Figuren der Einfachheit halber gezeichneten Trennlinien zwischen Basiselement 5 und Stromleitschichte 7, insbesondere bei deren Ausbildung als Silan-Metalloxid Verbindung, nur um eine hypothetische Trennlinie, da durch die sich ausbildende Molekularverbindung - wie dies auch bereits in den Fig. 1 und 2 beschrieben - die Übergangszone 9 entsteht. Schließlich sei darauf hingewiesen, daß zur besseren Sichtbarkeit der Ausführungsdetails die Figuren in den Zeichnungen teilweise unmaßstäblich dargestellt wurden. Abschließend sei weiters festgehalten, daß einzelne Ausführungsdetails, insbesondere die in den Unteransprüchen gekennzeichneten Merkmale, Gegenstände eigener Erfindungen darstellen können und weiters beliebig miteinander kombinierbar sind. PATENTANSPRÜCHE: 1. Flächenheizeinrichtung für bauliche Anlagen, insbesondere für Innenräume begrenzende Wandteile, mit einem mehrschichtigen, bevorzugt transparenten, Flächenelement, welches aus einem oder mehreren, beispielsweise aus Glas, Kunststoff oder anorganischen, nichtmetallischen Bau- und Werkstoffen gebildeten Basiselementen und einem oder mehreren auf diesen angeordneten Schichten besteht, wobei zumindest eine Schichte als Stromleitschichte ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromleitschichte (7) eine Kernschichte (21) und eine diese zumindest bereichsweise umgrenzende Randschichte (22) aufweist, welche eine Randschichtdicke (24) besitzt, die größer ist als eine Kemschicht- 13 AT 407 324 B dicke (26). (Fig. 1,2)
2. 2. Flächenheizeinrichtung für bauliche Anlagen, insbesondere für Innenräume begrenzende Wandteile, mit einem mehrschichtigen, bevorzugt transparenten, Flächenelement, welches aus einem oder mehreren, beispielsweise aus Glas, Kunststoff oder anorganischen, nichtmetallischen Bau- und Werkstoffen gebildeten Basiselementen und einem oder mehreren auf diesen angeordneten Schichten besteht, wobei zumindest eine Schichte als Stromleitschichte ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromieitschichte (7) aus mehreren durch Zwischenräume (36) getrennte Schichtstreifen (33) besteht und einen mäanderförmigen Verlauf aufweist. (Fig. 3,4)
3. 3. Flächenheizeinrichtung für bauliche Anlagen, insbesondere für Innenräume begrenzende Wandteile, mit einem mehrschichtigen, bevorzugt transparenten, Flächenelement, welches aus einem oder mehreren, beispielsweise aus Glas, Kunststoff oder anorganischen, nichtmetallischen Bau- und Werkstoffen gebildeten Basiselementen und einem oder mehreren auf diesen angeordneten Schichten besteht, wobei zumindest eine Schichte als Reflexionsschichte und eine weitere als Stromieitschichte ausgebildet ist, welche an einer dem Innenraum zugewandten Innenseite des Basiselementes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Stromieitschichte (7) in Richtung zum Innenraum (2) eine Reflexionsschichte (49) angeordnet ist, und/oder daß Innenseiten (8) und/oder Außenseiten (28) weiterer in entgegengesetzter Richtung zum Innenraum (2) angeordneter Basiselemente (5) Reflexionsschichten (49) aufweisen. (Fig. 5, 6)
4. 4. Flächenheizeinrichtung für bauliche Anlagen, Fahrzeuge, insbesondere für Innenräume begrenzende Wandteile, mit einem mehrschichtigen, bevorzugt transparenten, Flächenelement, welches aus einem oder mehreren, beispielsweise aus Glas, Kunststoff oder Beton gebildeten Basiselementen und einem oder mehreren auf diesen angeordneten Schichten besteht, wobei zumindest eine Schichte als Stromieitschichte ausgebildet ist, welche auf einer dem Innenraum zugewandten Innenseite des Basiselementes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromieitschichte (7) aus einer homogenen, leitfähigen und bevorzugt transparenten Silan-Metalloxid Verbindung besteht.
5. 5. Flächenheizeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtstreifen (33) durch parallel zueinander verlaufende Längsschichtstreifen (34) und rechtwinkelig zu diesen, parallel zueinander verlaufenden Querschichtstreifen (35) gebildet sind.
6. 6. Flächenheizeinrichtung nach Anspruch 2 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenraum (36) von einer Oberseite (37) des Flächenelementes (4) in Richtung einer durch eine Länge (32) oder eine Breite (31) des Flächenelementes (4) von der Oberseite (37) distanzierten Unterseite (38) verläuft und ein diesem Zwischenraum (36) benachbarter Zwischenraum (36) von der Unterseite (38) in Richtung zur Oberseite (37) verläuft.
7. 7. Flächenheizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, 5, 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromieitschichte (7) aus einer homogenen, leitfähigen und bevorzugt transparenten Silan-Metalloxid Verbindung besteht.
8. 8. Flächenheizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromieitschichte (7) eine Schichtdicke (40) von 10"5 mm bis 10'7 mm aufweist. (Fig. 5)
9. 9. Flächenheizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromieitschichte (7) an einer dem Innenraum (2) zugewandten Innenseite (8) des Basiselementes (5) angeordnet ist.
10. 10. Flächenheizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromieitschichte (7) auf dem Basiselement (5) unter Bildung einer Molekularverbindung in einer Übergangszone (9) festhaltend aufgebracht ist.
11. 11. Flächenheizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromieitschichte (7) in Form eines kratzfesten, organisch/anor-ganischen Nanokomposits gebildet ist.
12. 12. Flächenheizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächenelement (4) von zumindest einem Rahmen (11) aus Holz, Metall, Kunststoff etc. umgrenzt wird.
13. 13. Flächenheizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch 14 AT 407 324 B gekennzeichnet, daß der Rahmen (11) als Fensterrahmen (12) ausgebildet ist, welcher Hohlprofile (13) aufweist und die Hohlräume (14) bevorzugt mit wärmedämmenden Isolierstoffen, insbesondere Fließschäumen aus Kunststoff, befüllt sind.
14. 14. Flächenheizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an einer dem Innenraum (2) abgewandten Seitenfläche (16) des Rahmens (11), insbesondere des Fensterrahmens (12), und/oder einer dem Innenraum (2) abgewandten Seitenfläche (16) eines den Fensterrahmen (12) umgrenzenden Fenstersturzes (19) und/oder einer dem Innenraum (2) abgewandten Seitenfläche (16) einer den Fenstersturz (19) umgrenzenden Fensterverkleidung (20) photovoltaische Elemente (17) angeordnet sind.
15. 15. Flächenheizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die photovoltaischen Elemente (17) aus polykristallin-amorphen Solarzellenanordnung (18) bestehen.
16. 16. Flächenheizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Schichte (6) als Reflexionsschichte (49) und/oder photochromatisch ausgebildet ist.
17. 17. Flächenheizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer dem Innenraum (2) zugewandten Schichtinnenfläche (39) der Stromieitschichte (7) oder einer Innenseite (8) und/oder einer Außenseite (28) des Basiselementes (5) und/oder einer Anlagefläche (53) und/oder einer Reflexionsfläche (51) der Reflexionsschichte (49) eine Schutzschichte (60) angeordnet ist.
18. 18. Flächenheizeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächenelement (4) zwei zueinander in einem geringen Abstand voneinander distanzierte, parallelverlaufende Basiselemente (5) aufweist, die an einem umlaufenden Randbereich gasdicht miteinander verbunden sind und ein zwischen diesen Basiselementen (5) gebildeter Zwischenraum mit einem eine Wärmedämmung und/oder Reflexion und Absorption bewirkenden Medium (103), z.B. Gasgemisch, befüllt ist.
19. 19. Flächenheizeinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium aus einem Gasgemisch besteht und bevorzugt ein Gasbestandteil, z.B. aus einem teilhalo-genisierten Gas, gebildet ist.
20. 20. Flächenheizeinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Basiselement (5) aus einem sogenannten Schaumglas gebildet ist und in unterschiedlicher Form und Anordnung in sich geschlossene Hohlräume aufweist, die mit dem Medium (103) befüllt sind.
21. 21. Elektrizitätserzeugungs- und -Versorgungseinrichtung für eine Mehrzahl von Verbrauchern, mit einer bereichsweise an Außenflächen eines Gebäudes angeordneten Solarzellenanordnung und einer, mit einem öffentlichen Energienetz und/oder Solarstromspeicher leitungsverbundenen Steuer- und Regeleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Verbraucher (66) als Flächenheizeinrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20 ausgebildet ist, der mit der Steuer- und Regeleinrichtung (69) leitungsverbunden ist, welche einen als Energiebilanzregler (88) ausgebildeten Rechner und/oder eine Verzweigungsschalteinrichtung (90) aufweist.
22. 22. Elektrizitätserzeugungs- und -Versorgungseinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiebilanzregler (88) und/oder die Verzweigungsschalteinrichtung (90) über Ausgänge mit zumindest einer Flächenheizeinrichtung (1) und/oder zumindest einem Energiespeicher (75) und/oder Mehrwegwärmetauscher (77) und/oder dem Energienetz und an zumindest einem Eingang mit der Solarzellenanordnung (18) leitungsverbunden ist.
23. 23. Elektrizitätserzeugungs- und -Versorgungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Eingänge des Energiebilanzreglers (88) und/oder der Verzweigungsschalteinrichtung (90) mit zumindest einem Strahlungstemperatursensor (91) und/oder einer Wärmeerfassungs- und Kontrolleinrichtung (84) und/oder einer Zeiterfassungs- und Kontrolleinrichtung (85) und/oder einem Außentemperatursensor (82) und/oder einem Oberflächen-Temperatursensor (80) leitungsverbunden ist. 15 AT 407 324 B
24. 24. Elektrizitätserzeugungs- und -Versorgungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungstemperatursensor (91) in der Solarzellenanordnung (18) integriert angeordnet ist.
25. 25. Elektrizitätserzeugungs- und -Versorgungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungstemperatursensor (91) durch ein Bimetall-Piezoschaltelement gebildet ist.
26. 26. Verfahren zum Betrieb zumindest einer Elektrizitätserzeugungs- und -Versorgungseinrichtung mit zumindest einer Heizeinrichtung, bei dem eine Soll-Raumtemperatur vorgegeben und eine Ist-Raumtemperatur ermittelt wird, welche in eine Steuer- und Regeleinrichtung geleitet wird, in der ein Vergleich der Ist-Raumtemperatur mit einer über einen Oberflächen-Temperatursensor ermittelten Ist-Oberflächentemperatur erfolgt, wo bei Überschreiten eines als maximal zulässig definierten Differenzwertes der Ist-Raumtemperatur und der Ist-Oberflächentemperatur ein Energiebilanzregler der Steuer- und Regeleinrichtung aktiviert wird und eine Energiezufuhr in Form von elektrischer Energie in die Flächenheizeinrichtung bis zum Erreichen des Differenzwertes erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächen-Temperatursensor eine Ist-Oberflächentemperatur und/oder eine Oberflächenstrahlungstemperatur der Flächenheizeinrichtung ermittelt und der bei Erreichen des Differenzwertes weiterhin produzierte Solarstrom durch den Energiebilanzregler und/oder die Verzweigungsschalteinrichtung der Steuer- und Regeleinrichtung zur Ergänzung der aus einem Energiespeicher entnommenen Energie diesem bis zum Erreichen einer festgelegten Kapazitätsobergrenze und/oder einem Mehrwegwärmetauscher eines Brauchwasserbereiters einer Heizeinrichtung zugeleitet wird oder Überschußenergie über Leitungen und gegebenenfalls eine Energiemeßvorrichtung einem öffentlichen Energienetz zugeführt wird.
27. 27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Ist-Oberflächentemperatur der Flächenheizeinrichtung größer als die Ist-Raumtemperatur abzüglich des Differenzwertes Überschußenergie der Solarzellenanordnung über den Energiebilanzregler und/oder der Verzweigungsschalteinrichtung dem Energiespeicher und/oder dem Mehrwegwärmetauscher und/oder dem Energienetz zugeführt wird.
28. 28. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromleitschichte der Flächenheizeinrichtung mit Gleichstrom beaufschlagt ist.
29. 29. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromleitschichte durch einen Wechselstrom beaufschlagt ist.
30. 30. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Basiselement mit einer, insbesondere eine Außenfläche bildenden, Isolierschichte versehen ist.
31. 31. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Basiselement aus Thermoglas gebildet ist.
32. 32. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische Widerstand der Strom leitschichte in einem Temperaturbereich von 15° C bis 30° C konstant ist.
33. 33. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenn die Ist-Raumtemperatur kleiner ist als die Soll-Raumtemperatur, welche in der Wärmeerfassungs- und Kontrolleinrichtung und/oder im Energiebilanzregler vorgegeben ist, und/oder wenn die Soll-Raumtemperatur kleiner als eine über den Außentemperatursensor ermittelte Ist-Außentemperatur ist, der Energiebilanzregler ein Einschaltsignal an die z.B. als Mehrwegwärmetauscher, als Ölbrenner oder als Holzbrenner ausgebildete Heizeinrichtung und an die Verzweigungsschalteinrichtung ein Steuersignal leitet, durch welches der Energiespeicher und/oder die Solarzellenanordnung mit der Heizeinrichtung verbunden wird.
34. 34. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenn die Ist-Raumtemperatur größer ist als die Soll-Raumtemperatur der Energiebilanzregler ein Einschaltsignal an zumindest ein Klimagerät und an die Verzweigungsschalteinrichtung leitet, welche die Solarzellenanordnung und/oder den Energie- 16 AT 407 324 B Speicher mit dem Klimagerät stromleitend verbindet.
35. 35. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Ist-Oberflächentemperatur kleiner ist als die Ist-Raumtemperatur abzüglich des Differenzwertes, d.h., wenn der Ist-Differenzwert größer ist als der Differenzwert, der Energiebilanzregler ein Einschaltsignal an die Flächenheizeinrichtung richtet und die Verzweigungsschalteinrichtung die Flächenheizeinrichtung mit der Solarzellenanordnung und/oder dem Energiespeicher leitungsverbindet.
36. 36. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn der Energiespeicher voll aufgeladen ist und der Ist-Differenzwert größer ist als der Differenzwert, der Energiebiianzregler eine Vorrangschaltung aufweist, bei der der aus der Solarzellenanordnung gewonnene Strom in den Energiespeicher und/oder in die Flächenheizeinrichtung weitergeleitet wird.
37. 37. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrangschaltung so ausgelegt ist, daß, wenn die Ist-Außentemperatur größer ist als die Soll-Außentemperatur, der Energiebilanzregler über die Verzweigungsschalteinrichtung die Solarzeilenanordnung mit dem Energiespeicher leitungsverbindet oder wenn die Ist-Außentemperatur kleiner ist als die Soll-Außentemperatur, der Energiebilanzregler über die Verzweigungsschalteinrichtung die Solarzellenanordnung mit der Flächenheizeinrichtung stromleitend verbindet. HIEZU 6 BLATT ZEICHNUNGEN 17