DE10127982A1

DE10127982A1 - Retroreflektierendes Tageslichtsystem mit Glasrohren

Info

Publication number: DE10127982A1
Application number: DE2001127982
Authority: DE
Original assignee: Prismen & Co KG GmbH
Current assignee: Prismen & Co KG GmbH
Priority date: 2001-06-08
Filing date: 2001-06-08
Publication date: 2002-12-12

Abstract

Mit einer Vorrichtung aus horizontal übereinander angeordneten Glasrohren (11) im Fensterbereich (12) ist vorgesehen, eine gute Ausleuchtung oder eine Beschattung des Innenraums (13) zu erreichen. Um sowohl gute Ausleuchtung als auch Beschattung zu erreichen, werden die Glasrohre in ihrer Längsachse teilweise verspiegelt und um die Längsachse drehbar gelagert (14).

Description

In der Architektur gewinnt der Einsatz von Tageslicht zunehmend an Bedeutung. Neben wirtschaftlichen Aspekten der Tageslichtnutzung finden auch nachgewiesene leistungsfördernde Faktoren beim Einsatz von Tageslichtsystemen in Arbeitsstätten zunehmend Interesse.

Der Einsatz von Tageslicht bringt jedoch auch ungewünschte Effekte mit sich. So muss das menschliche Auge vor zu starker Beleuchtung geschützt werden. Auch die mit der Sonneneinstrahlung verbundene Erwärmung ist in den Sommermonaten teilweise unerwünscht. Retroreflektierende Tageslichtsysteme ermöglichen eine Nutzung des Tageslichts bei gleichzeitiger Minimierung der Blend- und Erwärmungskomponenten.

Bisher auf dem Markt gängige Jalousiensysteme im Rauminneren absorbieren einen großen Teil der Sonnenstrahlung und emittieren die Energie dann als langweilige Strahlung. Aufgrund des Transmissionsspektrums von Glas wird die langweilige Strahlung dann jedoch von den Fensterscheiben nicht mehr nach außen geleitet ("Treibhauseffekt"). Durch den geringen Reflexionsgrad herkömmlicher Jalousiensysteme ist weiterhin eine Lichtlenkung nicht effektiv. Im Scheibenzwischenraum befindliche Jalousiensysteme haben ebenfalls einen geringen Reflexionsgrad und führen somit zu einer hohen Erwärmung im Scheibenzwischenraum. Die Wärme wird dann auch zur Rauminnenseite abgegeben und führt somit ebenfalls zur Raumerhitzung. Weiterhin müssen im Scheibenzwischenraum befindliche Jalousiensysteme mit hohem Aufwand abgedichtet werden um einen kondensatfreien Scheibenzwischenraum zu gewährleisten.

Weitere grundlegende Nachteile aller Jalousiensysteme sind weiterhin die starke Abdunkelung im Raum sowie der Verlust des Bezugs zur Außenwelt wenn die Jalousien geschlossen werden.

Einige erhältliche Sonnenschutzsysteme weisen auch einen höheren Reflexionsgrad auf. Für diese Systeme werden jedoch kostspielige Herstellungsverfahren benötigt. Weiterhin ist eine gezielte Lichtlenkung in den Innenraum nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tageslichtsystem zu schaffen, mit dem eine größtmögliche Reflexion der Sonneneinstrahlung sowie eine gute Raumausleuchtung erreicht werden kann. Das System soll derart verstellbar sein, dass der Benutzer zwischen hoher Reflexion und starker Lichtlenkung beliebige Einstellungen wählen kann. Im Zustand höchster Reflexion soll noch ausreichend Licht ins Rauminnere gelangen, ein Arbeiten im Rauminneren soll jedoch ohne Blendung möglich sein. Zur Lichtlenkung soll das System derart verstellbar sein, dass eine bestmögliche Raumausleuchtung eingestellt werden kann.

Das System soll zum Einbau in den Scheibenzwischenraum geeignet sein. Dazu darf die Breite des Systems nicht marktgängige Breiten für den Scheibenzwischenraum von Isolierglas überschreiten. Klimatisch bedingte Bewegungen der Isolierglasscheiben dürfen nicht behindert werden, um sowohl das Funktionieren des Systems zu gewährleisten, als auch eine Beschädigung des Isolierglases zu vermeiden. Für den Einsatz im Scheibenzwischenraum sollen Materialien verwendet werden, die mit den in der Isolierglasfertigung verwendeten Materialien keine Wechselwirkungen eingehen. Zur Verstellung des Systems sollen Verfahren angewandt werden, mit denen ein kondensatfreier Scheibenzwischenraum gewährleisten werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch angegebenen Merkmalen.

Ausführungsbeschreibung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines verspiegelten Glasrohrs,

Fig. 2 Systemsbeispiel,

Fig. 3 System in Sonnenschutzstellung,

Fig. 4 System in Lichtlenkstellung.

Bei dem erfindungsgemäßen retroreflektierenden Tageslichtsystem wird auf einem oder mehreren Glasrohren (1) in Richtung der Zylinderachse eine partielle Verspiegelung (2) aufgebracht, die ca. 90° bis 180° des Glasrohraußenumfangs bedeckt. Die Verspiegelung erfolgt beispielsweise durch Aluminiumbedampfung in Hochvakuumbedampfungsanlagen. Die verspiegelten Glasrohre werden derart horizontal oder vertikal über- oder nebeneinander angeordnet, dass zwischen den einzelnen Rohren nur ein schmaler Spalt offen bleibt. Vorzugsweise werden die Glasrohre horizontal angeordnet, da nur mit einer horizontalen Anordnung eine Reflexion des Sonnenlichts zum Zweck der Lichtlenkung an die Decke oder in die Tiefe des Innenraums möglich ist. Mit den Glasrohren kann der gesamte Durchlichtbereich (im Allgemeinen Glasfläche, z. B. Fenster) abgedeckt werden. Auch der Einsatz im Dachbereich (Lichtbänder, Dachflächenfenster) ist möglich.

Der Einbau des Tageslichtsystems erfolgt vorzugsweise in den Scheibenzwischenraum, da bei einem Einsatz außerhalb des Gebäudes ein hoher Aufwand notwendig ist, um die Systeme witterungsbeständig zu machen. Bei einem Einsatz im Gebäudeinneren reduziert sich der Wirkungsgrad in der Sonnenschutzstellung (da 2 Glasscheiben einen Teil der Strahlung absorbieren) und die Systeme müssen gereinigt werden können.

Bei einer Integration in den Scheibenzwischenraum werden sowohl die Energieversorgung wie auch eventuell notwendige Steuer- und Regelinformationen so in den Scheibenzwischenraum gebracht, dass keine Feuchtigkeit in den Scheibenzwischenraum gelangen kann. Um das System in den Scheibenzwischenraum integrieren zu können, darf die Systembreite die marktüblichen Breiten für Scheibenzwischenräume von Isolierglas nicht überschreiten. Die Breite sollte daher beispielsweise nicht über 27 mm betragen. Um bei dieser Gesamtbreite noch ein "Pumpen" der Scheiben infolge klimatischer Druckunterschiede zu ermöglichen, darf der Glasrohraußendurchmesser beispielsweise 20 mm nicht überschreiten. Bei einem Aufliegen der Scheiben auf dem Tageslichtsystem besteht sowohl die Gefahr der Beschädigung des Systems als auch erhöhte Glasbruchgefahr.

Die einzelnen Rohre werden beidseitig in einem umlaufenden Rahmen (3) aus Kunststoff oder Metallprofilen aufgenommen. Die einzelnen Glasrohre werden im Randbereich des Rahmensystems mit einer Mechanik verbunden, die eine Drehbewegung der Rohre ermöglicht. Der Antrieb kann dabei mechanisch, elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch erfolgen. Eine Seite des Glasrohrs wird fest mit der Mechanik verbunden (4), die zweite Seite wird als Loslager (5) ausgeführt, so dass Temperaturdehnungen des Glasrohrs ausgeglichen werden können.

Einfachstes Ausführungsbeispiel ist ein System, das mit einem Elektromotor (6) angetrieben wird. Antrieb wie auch Steuerung können dann über Kabel erfolgen, die durch einen Glaseinschliff in die Isolierverglasung gebracht werden und bei der Versiegelung der Scheiben mit Thiokol oder Silikon mitversiegelt werden (ähnlich dem gebräuchlichen Anschluss einer Alarmspinne im Scheibenzwischenraum). Die Glasrohre werden auf Achsen von Zahnrädern (7) angebracht. Zwischen den Zahnrädern mit den Glasrohren ist ein Zwischenzahnrad (8) angebracht, um eine Drehung der Rohre in der gleichen Richtung zu erhalten.

Durch die beschriebene Drehbewegung kann die verspiegelte Fläche nach außen, direkt der Sonne zugewandt (9) positioniert werden. Die aufgebrachte Verspiegelung bewirkt dann eine Reflexion der Sonnenstrahlen. Abhängig vom Reflexionsgrad der Verspiegelung kann so der größte Anteil der Lichtstrahlung ohne Umwandlung in Wärmestrahlung direkt nach außen reflektiert werden. Dies führt einerseits zu einem Blendschutz im Innenraum und reduziert weiterhin die im Sommer ungewünschte Erwärmung des Raums.

Wird durch die Drehbewegung die verspiegelte Fläche nach unten oder auch zum Innenraum hin gebracht (10), erfolgt eine Brechung der Sonnenstrahlen zur verspiegelten Fläche hin. Die reflektierten Strahlen werden dann weiter nach innen gelenkt. Je nach Positionierung der Spiegelfläche werden die Strahlen mehr zur Decke oder weiter in den Raum gelenkt.

Claims

1. Retroreflektierendes Tageslichtsystem dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Glasrohre horizontal übereinander oder vertikal nebeneinander angeordnet sind.

2. Retroreflektierendes Tageslichtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasrohre in Richtung ihrer Längsachse teilweise oder vollständig verspiegelt sind.

3. Retroreflektierendes Tageslichtsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasrohre drehbar gelagert sind.

4. Retroreflektierendes Tageslichtsystem nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasrohre zwischen Scheiben angeordnet sind.

5. Retroreflektierendes Tageslichtsystem nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasrohre im Innenraum hinter der Verglasung angeordnet sind.

6. Retroreflektierendes Tageslichtsystem nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasrohre außerhalb des Gebäudes angeordnet sind.