DE2365714A1 - Wall insert for panel heating of rooms - has capillary inserts to control flow of heat across insert - Google Patents

Abstract

The insert absorbs solar energy during the day and releases it to heat the room at night. It has an external panel (3) which is flush with the external wall and is of a material which will absorb solar radiation but will not emit radiation itself. An internal panel (5) is flush with the inside wall. The space between the panels is filled with a medium which evaporates when heat is being absorbed during the day and condenses as it gives up heat at night. The internal face plate (5) has channels (6) which collect the condensate and there are pieces of absorbent capillary material (32) dipping into these channels. The depth to which they dip can be adjusted and varies the rate of heat transfer.

Description

Dr.W. PrEIFFERDr.W. EXAMINER

P 23 65 714.„9_^ DK-7ia/6.^^l pATENTANWALt P 23 65 714. "9_ ^ DK-7ia / 6. ^^ l PATENTANWALt

8 MONCHEf-4 408 MONCHEf-4 40

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TELEFON 333626 TELEPHONE 333626

- ■ Nikolaus Laing, 7141 Aldingen bei Stuttgart - ■ Nikolaus Laing, 7141 Aldingen near Stuttgart

Platten für Heizung und/oder KühlungPlates for heating and / or cooling

Die Erfindung betrifft eine Wärmeleitplatte mit einem Hohlraum, in dem sich ein Wärmeträger in dampfförmiger und flüssiger Phase befindet. ·The invention relates to a heat conducting plate with a cavity in which there is a heat transfer medium in vapor and liquid form Phase is located. ·

Bei Wärmerohren und bei Wärmegleichriehterplatten, die als Kombination Dachplatten sowohl zur Gebäudeheizung als auch zur Gebäudekühlung eingesetzt werden, ist aufgrund der unterschiedlichen Umwandlungs-Temperaturen der verwendeten' Latentspeichermassen die Verwendung unterschiedlich siedender Wärmeträgersubstanzen zur Beherrschung dm* Druckverhältnisse im Inneren der Hohlplatten von Vorteil.In the case of heat pipes and heat-aligning plates, which are used as a combination Roof panels are used both for heating and cooling buildings, is due to the different transformation temperatures the used 'latent storage masses the use of differently boiling heat transfer substances to control dm * Pressure conditions inside the hollow slabs are advantageous.

Der Aus !tausch der jeweils zum Betrieb erforderlichen Wärmeträgerflüssigkeit kann durch verschiedene Verfahren erfolgen; Ein Verfahren, bei dem ein in einem Sammelkanal arbeitender Verdrängt·, körper die jeweilige Flüssigkeit in ihren ausserhalb der Dachplatte befindlichen Vorratstank hineindrückt bzw. aus diesem ansaugt, ist in DK 713/5a beschrieben. ·The exchange of the heat transfer fluid required in each case for operation can take place using various methods; A process in which a working in a collecting duct displaces ·, form the respective liquid in its located outside of the roof panel storage tank pushes and draws them from it / described in DK 713 5a. ·

Ein weiteres Verfahren besteht darin, dass das Innere der Dachplatte.Another method is that of the inside of the roof panel.

mit zwei aussenliegenden, mit Ventilen wahlweise absperrbar en Vorratsbehältern in Verbindung steht, in denen die betriebsmässig nicht benötigte Wärmeträgerflüssigkeit aufbewahrt wird. Der Transport der Flüssigkeit von bzw. zu diesen Vorratsbehälter geschieht beispielsweise dadurch, dass diese Vorratsbehälter mit Peltier elementen wahlweise gekühlt oder beheizt werden. is connected to two external storage tanks, which can be optionally shut off with valves, in which the heat transfer fluid that is not required for operational purposes is stored. The liquid is transported from or to this storage container, for example, in that these storage containers are optionally cooled or heated with Peltier elements.

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2-3657 U2-3657 U

Bei Kühlung kondensiert dabei die in der Dachplatte befindliche dampfförmige Phase des Wärmeträgermediums in den Vorratsbehälter ein. Der in der Dachplatte verbleibende Rest an dampfförmiger Phase richtet sich dabei nach der Temperatur im Flüssigkeitsvorrats -Behälter . When cooling, the one in the roof plate condenses vapor phase of the heat transfer medium in the storage container a. The remainder of the vapor phase in the roof panel depends on the temperature in the liquid storage container.

Der Transport des Wärmeträgers aus dem Vorratsbehälter in die Dachplatte hinein kann entweder im freien Zulauf oder durch Beheizung des Behälters erfolgen. Im zweiten Fall kondensiert der aus-dem Vorratsbehälter ausgetriebene Dampf auf den 'SpeicheiäLementen. -The transport of the heat transfer medium from the storage tank to the The roof panel can either be fed in freely or by heating the container. In the second case it condenses the steam expelled from the reservoir to the 'Spoke elements. -

Eine weitere Möglichkeit, einen den Betriebszuständen optimal angepassten Wärmeträger zu verwenden, ergibt sich, wenn man eine binäre Mischung von zwei Wärmeträgermedien unterschiedlicher Siedetemperatur einfüllt, wobei diese Mischung keine Azeotropie zeigen sollte. Durch Zugabe der höher bzw. niedriger siedenden Komponente der Mischung lässt sich der im Inneren der Platte herrschende Dampfdruck kontinuierlich zwischen den Dampfdrücken der beiden reinen Substanzen variieren. Steigt beispielsweise der Druck innerhalb der Platte dadurch an, dass der SpeicherAnother possibility of using a heat transfer medium that is optimally adapted to the operating conditions arises when one a binary mixture of two heat transfer media with different boiling temperatures fills in, whereby this mixture does not have any azeotropy should show. By adding the higher or lower boiling component of the mixture, the inside of the plate can be removed The prevailing vapor pressure vary continuously between the vapor pressures of the two pure substances. For example, increases the pressure inside the plate is caused by the memory

überladen wird und seine Temperatur erhöht, kann durch Zugabe der höher siedenden Komponente der Dampfdruck im System reduziert werden. Umgekehrt kann durch übergang von Heiz- auf Kühlbetrieb der erforderliche Innendruck zur Zugabe der leichter siedenden Komponente erhöht werden.If the system becomes overloaded and its temperature increases, the addition of the higher-boiling component can increase the vapor pressure in the system be reduced. Conversely, the internal pressure required to add the boiling component can be increased.

Eine Trennung der Mischung in die beiden reinen Ausgangssubstanzen durch einen einfachen destillativen Schritt ist nicht möglich. Dafür ist eine ausserhalb der Wärmegleichrichterplatte angebrachte Rektifi.zierkolonne vorgesehen,..vdie entweder' Einbauten (Böden) oder Füllkörper enthält. "A separation of the mixture into the two pure starting substances a simple distillation step is not possible. For this purpose, there is one attached outside of the heat rectifier plate Rectifying decorative column provided, .. v the either 'internals (trays) or contains packing. "

Der Sumpf dieser Rektifizierkolonne ist so bemessen, dass er' den gesamten Wärmeträgerinhalt der Dachplatte aufnehmen kann. Durch Peltierelemente kann dieser Sumpf wahlweise gekühlt oder beheizt werden. Die Wärmegleichrichterplatte und die Rektifizierkolonne sind betriebsmässig durch ein Umschaltventil voneinander ■ getrennt. έθ98Ο8/(Η24The bottom of this rectifying column is dimensioned so that he 'the can accommodate the entire heat transfer medium content of the roof panel. This sump can either be cooled or cooled by Peltier elements be heated. The heat rectifier plate and the rectification column are operationally separated from each other by a switching valve separated. έθ98Ο8 / (Η24

Soll die Wärmegleichrichter-Dachplatte als Isolierplatte eingesetzt werden, wird der Sumpf der Rektifizierkolonne gekühlt, und nach öffnen des zwischengeschalteten Ventils wandert das gesamte Wärmeträgergemisch in den Sumpf ein. Bei Beheizen der Rektifizierkolonne kann der am Kolonnenkpf anfallende, leichter siedende Anteil der Mischung gewonnen und in einen Vorratsbehälter einkondensiert werden. Im Sumpf der Kolonne ververbleibt der schwerer siedende Anteil der Mischung. Beide Komponenten können einzeln in die Dachplatte zurückgeleitet werden./ ·Should the heat rectifier roof panel be used as an insulating panel are, the bottom of the rectification column is cooled, and migrates after opening the intermediate valve the entire heat transfer mixture into the sump. When the rectification column is heated, the The lower-boiling portion of the mixture is obtained and condensed into a storage container. Remains in the bottom of the column the higher boiling portion of the mixture. Both components can be fed back individually into the roof panel will./ ·

*■** ■ *

3808/0424 o_R,g,«al3808/0424 o _R , g, «al

Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise erläutert.The invention is explained by way of example with the aid of the figures.

Figur 1 zeigt in einem Diagramm die Absorptionskurve einer superweissen Beschichtung nach der Erfindung,Figure 1 shows in a diagram the absorption curve of a super white coating according to the invention,

Figur 2 zeigt in einem Diagramm die Absorptionskurve einer superschwarzen Beschichtung nach der Erfindung,Figure 2 shows in a diagram the absorption curve of a super black coating according to the invention,

Figur 3 zeigt teils in perspektivischer Ansicht und teils im Schnitt eine als Dachplatte ausgebildete Vorrichtung nach der Erfindung.FIG. 3 shows, partly in a perspective view and partly in section, a roof panel Device according to the invention.

Figur 4 zeigt teils in perspektivischer Ansicht und teils im Schnitt eine weitere Ausfuhrungsform nach der Erfindung.FIG. 4 shows, partly in a perspective view and partly in section, a further embodiment the invention.

Figur 5a zeigt teils in perspektivischer Ansicht und teils im Schnitt eine Dachplatte zum Kühlen,FIG. 5a shows partly in a perspective view and partly in section a roof plate for cooling,

Figur 5b zeigt eine Einzelheit der in Figur 5a dargestellten Platte,Figure 5b shows a detail of the plate shown in Figure 5a,

Figur 6 zeigt "eine Ausführungsform nach der Erfindung ähnlich der in Figur. 5a dargestellten' die auch zumFigure 6 shows "an embodiment according to the invention similar to that in Figure. 5a shown 'also for

Kühlen des darunter befindlichen Raumes vorgesehen ist.Cooling of the space below is provided.

Die Figur 7a zeigt teilweise in perspektivischer Ansich und teilweise im Schnitt eine Ausführungsform nach der Erfindung, die zum Heizen geeignet ist.Figure 7a shows partially in perspective view and partly in section an embodiment according to the invention, which is suitable for heating.

Die Figuren 7b bis 7d zeigen in Ausschnitten Einzelheiten der in Figur 7a dargestellten Vorrichtung.Figures 7b to 7d show details in excerpts the device shown in Figure 7a.

Figur 8 zeigt in perspektivischer Ansicht und im'Schnitt eine Ausführungsform nach der Erfindung, die zum Heizen oder zum Kühlen geeignet ist.FIG. 8 shows a perspective view and in section an embodiment according to the invention for heating or is suitable for cooling.

■ 603808/0424 ■ 603808/0424

Figur 1 zeigt das spektrale Profil einer Schicht, die 'aus einer im langwelligen Bereich opaken, das Sonnenlicht aber durchlassenden Schicht, z.B. Spezialglas ' oder Folie aus Fluorpolyäthylen und einer darunter 'angeordneten Metallschicht, die die Sonnenstrahlung weitgehend reflektiert, besteht,FIG. 1 shows the spectral profile of a layer which consists of an opaque in the long-wave range, the sunlight but permeable layer, e.g. special glass' or film made of fluoropolyethylene and one underneath '' arranged metal layer that largely reflects solar radiation,

..Figur 2 zeigt das spektrale Profil einer Schicht, die ·. aus einer Magnesiumfluoridschicht, einer sehr dünnen Siliziumdioxidschicht, einer Siliziumschicht, einer Siliziumnitridschicht und einer Goldschicht besteht...Figure 2 shows the spectral profile of a layer that ·. from a magnesium fluoride layer, a very thin silicon dioxide layer, a silicon layer, a Silicon nitride layer and a gold layer.

!Figur 3 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer als Dachplatte· aufgebauten Vorrichtung nach der Erfindung, die aas einer dem Innenraum zugewandten Wand 5, einer Speichermasse 10 mit einer Kristallisationstemperatur .von ca. 17°C einer«wärmeisolierenden, aber gasdurchlässigen Zone Z und einer nach außen weisenden Wandung 4 besteht. Das Innere ist mit dem Sattdampf eines Wärmeträgers gefüllt.' Dieser gibt Wärme an die nach außen weisende Wandung 4.ab, sobald, dieselbe kühler.ist als die! Figure 3 shows the basic structure of a roof plate constructed device according to the invention, the aas a wall facing the interior 5, a Storage mass 10 with a crystallization temperature .von approx. 17 ° C a «heat-insulating, but gas-permeable Zone Z and an outwardly facing wall 4 consists. The inside is with the saturated steam of a heat carrier filled.' This gives off heat to the wall facing outwards as soon as it is cooler than the wall

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-G--G-

Wärmespeichermasse 10. Für die gleichmäßige Verteilung des Kondensates dient die saugfähige Schicht 132Heat storage mass 10. For even distribution the absorbent layer 132 serves for the condensate

Figur 4 zeigt die nach außen weisende Schicht einer Wandung, die zur Verhinderung der Abkühlung durch den Konvektionsstrom der Außenluft mit einer strahlungsdurchlässigen Folie F abgedeckt ist. Die Folie ist entsprechend dem gezeigten Profil verformt und längs der Streifen mit der optisch aktiven Schicht 102 unlösbar verbunden. Die in den Kanälen 103 eingeschlossene Luft wirkt isolierend, so daß' sich die Konvektion durch Außenluft nicht nachteilig auswirkt.Figure 4 shows the outwardly facing layer of a wall, which is used to prevent cooling by the Convection flow of the outside air with a radiolucent Foil F is covered. The film is deformed according to the profile shown and along the strips permanently connected to the optically active layer 102. The air trapped in the channels 103 has an insulating effect, so that 'the convection by outside air does not have a detrimental effect.

Figur 5a zeigt den prinzipiellen Aufbau einer als Dachplatte aufgebauten Vorrichtung nach der Erfindung zum Kühlen von Räumen. Die Länge der Kante 1 ist beispielsweise 5 bis 10 Meter, die Länge der Kante 2 ist beispielsweise 1 bis 2 Meter. Die Abdeckplatte 4 besteht aus Metall und weist mit ihrer Oberfläche 3 zum Weltraum. Auch die raumseitige, nach unten weisende Platte 5 besteht aus Metall und hat Rippen 6, die dem besseren Wärmeübergang dienen. Die Verbindung zwischen den beiden Platten 4 und 5 besteht aus vorzugsweise gewellten/ schlecht wärmeleitenden Kantenstreifen 7 und 7'. Hierzu sind z.B. gewellte Streifen aus dünnem Edelstahlblech geeignet. Auf der Platte 5 befindet sich eine Schicht 10 aus Latentspeichermasse. Die Kristallisationstemperatur der Speichermasse wird so gewählt, daß sie oberhalb der nächtlichen Abstrahlungstemperaturen der Fläche 3 liegt und möglichst oberhalb der Taupunktstemperatur, die sich während des Tages innerhalb des Raumes einstellt. Die-Abstützung zwischen der Schicht 10 und der Platte 4 übernimmt ein anisotropes Stützkörpergerüst 11, z.B. aus vertikal angeordneten,FIG. 5a shows the basic structure of a device according to the invention, constructed as a roof panel, for cooling rooms. The length of the edge 1 is, for example, 5 to 10 meters, the length of the edge 2 is, for example, 1 to 2 meters. The cover plate 4 is made of metal and its surface 3 faces the space. The room-side, downward-facing plate 5 is made of metal and has ribs 6, which serve for better heat transfer. The connection between the two plates 4 and 5 consists of preferably corrugated / poorly thermally conductive edge strips 7 and 7 '. For this purpose, for example, corrugated strips made of thin stainless steel sheet are suitable. On the plate 5 there is a layer 10 made of latent storage mass. The crystallization temperature of the storage mass is chosen so that it is above the nocturnal radiation temperatures of the surface 3 and, if possible, above the dew point temperature that is established within the room during the day. The support between the layer 10 and the plate 4 is carried out by an anisotropic support structure 11, for example made of vertically arranged,

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parallel liegenden Hohlkörpern mit beispielsweise rundem oder hexagönalem Querschnitt (Wabenstruktur). Das Innere der Platte wird evakuiert und anschließend mit einem Wärmeträgermedium teilweise wieder gefüllt. Die Eigenschaften dieses Wärmeträgers, der in flüssiger und gasförmiger Phase das innere der Platte ausfüllt, v/erden so gewählt, daß der herrschende Dampfdruck im Inneren der Platte bei den \ höchsten betriebsmäßig vorkommenden Temperaturen kleiner bleibt als der außen herrschende Luftdruck. Dabei wird der Druck im Platieninneren durch die kälteste Stelle des Gerätes, nicht also beispielsweise durch die Temperatur der dem Sonnenlicht zugewandten Platte 4 bestimmt. Die nach innen weisende Seite der Platte 4 weist Tropfnasen 8 auf. (Figur 5b), an denen das Kondensat 9. des Wärraeträgers abtropfen kann. Die Tropfnasen 8 sind so angeordnet, daß sie' sich jeweils etwa in der Achse der vertikalen Stützkörper 11 befinden.parallel hollow bodies with, for example, a round or hexagonal cross-section (honeycomb structure). The inside of the plate is evacuated and then partially refilled with a heat transfer medium. The properties of this heat transfer medium which fills the inside of the plate in liquid and gaseous phase, v / earth chosen so that the pressure prevailing steam pressure in the interior of the panel at the \ highest operatively occurring temperatures remains smaller than the outside prevailing air pressure. The pressure inside the plate is determined by the coldest point of the device, not for example the temperature of the plate 4 facing the sunlight. The inwardly facing side of the plate 4 has drip noses 8. (Figure 5b), where the condensate 9. of the heat carrier can drip off. The drip noses 8 are arranged in such a way that they are each approximately in the axis of the vertical support body 11.

Sobald die raumseitige Temperatur über die Kristallisationstemperatur der Speichermasse angestiegen ist, steigt längs den Pfeilen 12 warme Luft auf, gibt ihre Wärme an die Rippen 6 ab und fällt längs den Pfeilen 13 und 13' wieder in den Raum zurück. Die Rippen 6 leiten die Wärme inde Speichermasse 10 weiter. Dadurch wird ..die anfänglich kristallin vorliegende Speichermasse 10 bei konstanter Temperatur kontinuierlich in den geschmolzenen Zustand überführt. Zwischen der Speichermasse 10 und dem Stützgerüst 11 befindet sich eine dünne Abdeckplatte 14, beispielsweise aus Blech, auf welcher die Verdampfung des Wärmeträgers stattfindet. ■As soon as the room temperature is above the crystallization temperature the storage mass has risen, warm air rises along the arrows 12, indicating its warmth the ribs 6 and falls back along the arrows 13 and 13 'back into the room. The ribs 6 conduct the heat inde storage mass 10 next. This will .. the initially crystalline storage mass 10 at constant temperature continuously in the molten Transferred state. Between the storage mass 10 and the support frame 11 there is a thin cover plate 14, for example made of sheet metal on which the evaporation of the heat carrier takes place. ■

Die Oberfläche 3 ist mit einer Schicht belegt, die im langwelligen Infrarotbereich extrem gut abstrahlt, während.sie im Bereich des Sonnenlichtes gut reflektiertThe surface 3 is covered with a layer that radiates extremely well in the long-wave infrared range, while it reflects well in the area of sunlight

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Dadurch wird bewirkt, daß während des Tagea die Platte keine sehr hohen Temperaturen annimmt, wohingegen sie während der Nacht auf Abstrahlungstemperaturen, wesentlich unterhalb der Umgebungstemperatur, absinkt. Sobald die Temperatur der Platte 4 die Kristallisationstempe¹-ratur der Speichermasse 10'unterschritten hat, beginnt die Kondensation des gasförmigen Wärmeträgers an der Innenseite der Platte 4, und die Tropfen 9 fallen von den Abtropfspitzen 8 innerhalb der einzelnen Hohlkörper des Stützgerüstes 11 auf die Platte 14 zurück, auf der sie erneut verdampfen, so daß sich ein kontinuierlicher Verdampfungs-Kondensations-Kreislauf ausbildet. Sobald wieder Sonneneinstrahlung einsetzt und die Temperatur der Platte 4 die Temperatur des Speichers 10 überschreitet, hört dieser Kreislauf auf und die Vorrichtung wirkt als hochwertiger Isolator. Die Innenseite der Platte 4 ist so behandelt, daß sie im Bereich der Infrarotstrahlung extrem gut reflektiert. 'This has the effect that during the day a the plate does not assume very high temperatures, whereas during the night it drops to radiation temperatures which are substantially below the ambient temperature. Once the temperature of the disc 4 has a crystallization Tempe ¹ 10'unterschritten -ratur the storage mass, which condensation starts the gaseous heat carrier to the inside of the plate 4, and the drops 9 fall from the Abtropfspitzen 8 within each hollow body of the support frame 11 to the plate 14 back, on which they evaporate again, so that a continuous evaporation-condensation cycle is formed. As soon as solar radiation sets in again and the temperature of the plate 4 exceeds the temperature of the memory 10, this cycle stops and the device acts as a high-quality insulator. The inside of the plate 4 is treated so that it reflects extremely well in the infrared radiation range. '

Während die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Figur 5a eine unterdruckdichtß Ausführung¹ verlangt, also die gewiLlten Kantenstreifen 7 und 7' erforderlich macht, zeigt Figur eine Ausführungsform, bei der der Wärmetransport zwischen Plattenunter- und -Oberseite nicht über Gas bzw. Sattdampf, sondern über' Luft erfolgt. Die dem Raum zugewandte Platte mit den Rippen 6 nimmt - wie anhand der vorigen Figur erklärt - die Wärme aus dem Konvekfcionsstrom der Raumluft 12, 13, 13' auf. Sie gibt diese Wärme an die Speichermasse 10 ab, so daß diese aufgeladen wird. Der Speichermassenbehälter weist eine .'kreuzförmige Rippenanordnung 10' und 10" auf, die ebenfalls mit Speichermasse gefüllt ist. Solange die Speichermasse kühler ist als die nach außen weisende Platte 4 ruht die in den Kanälen 20 befindliche Luft, da sie thermisch stabil geschichtet ist. Sobald nun durch Abstrahlung der Oberfläche 3 die Temperatur der Innenseite 4' der Platte 4 unter die Kristalli-While the device according to the invention according to FIG. 5a requires a vacuum- ^{tight version 1} , that is to say requires the curved edge strips 7 and 7 ', FIG he follows. The plate facing the room with the ribs 6 absorbs - as explained with reference to the previous figure - the heat from the convection flow of the room air 12, 13, 13 '. It gives off this heat to the storage mass 10 so that it is charged. The storage mass container has a .'cross-shaped rib arrangement 10 'and 10 "which is also filled with storage mass. As long as the storage mass is cooler than the outwardly facing plate 4, the air in the channels 20 is at rest because it is thermally stable. As soon as the temperature of the inside 4 'of the plate 4 is below the crystalline

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sationstemperatur des Speichers 10 absinkt, setzt ein Konvektionsstrom in den Kanälen 20 längs den Pfeilen 21 und 21'. ein. Hierdurch v/ird die Wärme von den Speicherrippen 10* und 10" an die Platte 4 abgegeben, der Speicher also entladen. Die Unterseite 4' der Platten hat eine zusätzliche Verrippung 22, wodurch der Wärmeübergang aufgrund der größeren Fläche erhöht wird. Diese Rippen verlaufen senkrecht zu den Rippen 10" in den Zwischenräumen der Rippen 10". Die in das Platteninnere weisenden Flächen 4' der oberen Abdeckplatte 4 sowie die Rippenoberflächen der· Rippen 10* und 10" des Speichermassenbehälters reflektieren stark im Infraroten.Sation temperature of the memory 10 drops, sets a convection current in the channels 20 along the arrows 21 and 21 '. a. This removes the heat from the storage fins 10 * and 10 "delivered to disk 4, i.e. the memory unload. The bottom 4 'of the plates has an additional one Ribs 22, whereby the heat transfer is increased due to the larger area. These ribs run perpendicular to the ribs 10 "in the spaces between the Ribs 10 ". The surfaces 4 'of the upper cover plate 4 facing into the interior of the plate, as well as the rib surfaces of the ribs 10 * and 10 "of the storage mass container reflect strong in the infrared.

Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß. keine druckdichte Behälterkonstruktion notwendig ist.The advantage of this embodiment is that. no pressure-tight container construction is necessary.

Auch hier hat die nach außen weisende Schicht 3 der PlatteHere too, the outward-facing layer has 3 of the plate

4 die anhand von Figur 5a beschriebenen optischen Eigenschaften. 4 shows the optical properties described with reference to FIG. 5a.

Figuren 7a bis 7d zeigen eine Ausführungsform des in FigurFIGS. 7a to 7d show an embodiment of the in FIG

5 gezeigten Typs, jedoch zum Heizen von Räumen. Die Platte ist ebenfalls mit einem Wärmeträger 30 gefüllt. Auch sind die Abmessungen der Kanten 1 und 2 etwa dieselben wie anhand von Figur 1 beschrieben. .5, but for heating rooms. The plate is also filled with a heat transfer medium 30. The dimensions of the edges 1 and 2 are also approximately the same as on the basis of Figure 1 described. .

Die dem Raum zugewandte Platte 5 ist ebenfalls mit RippenThe plate 5 facing the room is also ribbed

6 versehen. Hier haben die Rippen jedoch eine weitere Funktion. Sie sind nämlich als Rippen 6 für die Aufnahme von.Wärmeträger-Kondensat 30 ausgebildet (Figur 7c). Die Speicherkörper 10 sind mit einer Speichermasse gefüllt, die Wärmeenergie als latente Wärme bei einer Temperatur, die oberhalb.der gewünschten Raumtemperatur liegt, aufzunehmen vermag. Andererseits soll die Umwandlungstemperatur6 provided. Here, however, the ribs have another function. They are namely as ribs 6 for inclusion von.Wärmeträger-Condensate 30 formed (Figure 7c). the Storage bodies 10 are filled with a storage mass, the thermal energy as latent heat at a temperature which is above the desired room temperature, is able to absorb. On the other hand, the transition temperature should

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-ία- ■ . . 23657Κ-ία- ■. . 23657Κ

des Speichers 10 so gewählt werden, daß sie noch hinrei-* chend unterhalb der betriebsmäßigen Temperatur liegt, die die nach außen weisende Oberfläche 3 der oberen Deckplatte 4 während der Sonneneinstrahlung annimmt. Diese nach außen weisende Schicht 3 ist so ausgebildet, daß sie im Bereich der Sonnenstrahlung extrem absorbiert, jedoch im Bereich der Infrarotstrahlung nicht emittieren kann; sie nimmt also bevorzugt Wärmeenergie im Bereich der sichtbaren Strahlung auf, ohne diese wieder im Infraroten abzustrahlen. In den Rinnen 6 sammelt sich das Kondensat des Wärmefcrägers. Für die Auswahl des Wärmeträgers gilt wiederum die Überlegung, daß der im Inneren entstehende temperaturabhängige Maximaldruck niemals höher sein darf als der Außendruck. In die Rinnen 6 hinein ragen Streifen 32 aus geeigneten kapillaraktiven Substanzen. In diesen Streifen, die vorzugsweise aus parallel zu den Pfeilen 33 angeordneten faserigen Materialien aufgebaut sind, wird das Kondensat 30 hochgesogen. Diese saugfähigen Streifen 32 sind abgewinkelt· und verlaufen in ihrem Bereich 32¹ parallel zur nach innen weisenden Oberfläche der Platte 4. Von dort nehmen sie am Tage Wärme-.auf, wodurch das durch Kapillarkräfte hinaufgeförderte Kondensat verdampft und sich in Richtung der Pfeile 33' wieder nach unten bewegt. An der Oberfläche der Speicherkörper 10 kondensiert der Dampf 34, solange er heißer ist als die Speicherkörper. Die Speicherkörper geben ihre Wärme zum Raum hin ab, d.h sie erwärmen ihn insbesondere durch Strahlung. Zur Verhinderung des Kollabierens der Platten unter dem AuBendruck ist- wie bereits anhand von Figur 5 beschrieben - eine Stützstruktur 11 vorgesehen. Die Kanäle 6 kommunizieren mit einem Sammelkanal 35, in welchem sich ein aufblasbarer Faltenkörper 36 befindet. Dieser Faltenkörper ist durch eine Leitung mit einer Pumpe verbunden und kann in Längsrichtung des Pfeiles 37 durchof the memory 10 can be selected so that it is still sufficiently below the operational temperature which the outwardly facing surface 3 of the upper cover plate 4 assumes during solar irradiation. This outwardly facing layer 3 is designed so that it absorbs extremely in the range of solar radiation, but cannot emit in the range of infrared radiation; it therefore preferentially absorbs thermal energy in the range of visible radiation without emitting it again in the infrared. The condensate of the heat carrier collects in the channels 6. For the selection of the heat transfer medium, the consideration that the temperature-dependent maximum pressure arising inside must never be higher than the external pressure applies. Strips 32 of suitable capillary-active substances protrude into the grooves 6. The condensate 30 is sucked up in these strips, which are preferably made up of fibrous materials arranged parallel to the arrows 33. These absorbent strips 32 are angled and run in their area 32 ¹ parallel to the inwardly facing surface of the plate 4. From there they absorb heat during the day, whereby the condensate transported up by capillary forces evaporates and turns in the direction of the arrows 33 ' moved back down. The steam 34 condenses on the surface of the storage body 10 as long as it is hotter than the storage body. The storage bodies give off their heat to the room, ie they heat it up in particular through radiation. As already described with reference to FIG. 5, a support structure 11 is provided to prevent the plates from collapsing under the external pressure. The channels 6 communicate with a collecting channel 35 in which an inflatable fold body 36 is located. This fold body is connected to a pump by a line and can pass through in the longitudinal direction of arrow 37

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Beaufschlagung mit einem Verdrängermedium verschoben werden. Hierdurch ist die Menge des Kondensates in der Rinne veränderbar, so daß die Höhe des Kondensatspiegels 38 so eingestellt werden kann, daß alternativ die Unterkante des saugfähigen Streifens 32 in das Kondensat eintaucht oder nicht. Selbstverständlich kann.an die Stelle des Faltenkörpers jeder andere Verdrängerkörper treten, durch welchen der Spiegel des Kondensates in der Höhe verändert ■werden kann. Dieses Prinzip kann auch an anderer Stelle, z.B. bei der Anordnung nach Figur 8 Anwendung finden.Admission to a displacement medium can be shifted. As a result, the amount of condensate in the channel can be changed, so that the height of the condensate level 38 can be adjusted so that, alternatively, the lower edge of the absorbent strip 32 is immersed in the condensate or not. Of course, any other displacement body can take the place of the pleated body which the level of the condensate can be changed in height. This principle can also be used elsewhere, E.g. in the arrangement according to Figure 8 use.

Figur 8 zeigt eine Ausfuhrungsform nach der Erfindung, bei welcher zwei ARten von Speicherkörpern nebeneinander Verwendung finden. Die Speicherkörper 10 dienen der Kühlung, während die Speicherkörper 40 der Heizung des Innenraumes dienen. Die für die Heizung vorgesehenen Speicherkörper 40 weisen wiederum Rinnen 41 auf, in die - wie bereits anhand der Figuren 7a bis 7d beschrieben wurde - ein saugfähiges Vlies 42 eintaucht, welches an der Innenseite der nach oben weisenden Platte 4 abgewinkelt ist. Wenn die Temperatur der Platte 4, deren nach außen weisende Schicht 43 sowohl im Sichtbaren als auch im langwelligen Bereich absorbiert, am Tage erhitzt wird, gelangt Dampf zu der Oberfläche 44 der Speicherkörper, kondensiert dort und gibt an die Speicherkörper 10 und 40 Wärme ab. Nur die Speicherkörper 40 können jedoch latente Wärem aufnehmen, da sie eine entsprechend hohe ümwandlungstemperatur aufweisen. Die Speicher 10 nehmen die Wärme in fühlbarer Form auf. Solange die Temperatur der Platte 4 höher ist als die der Speicherkörper 40, findet dieser Wärmetransport statt.Figure 8 shows an embodiment according to the invention, in which two types of storage bodies are used side by side. The storage bodies 10 are used for cooling, while the storage bodies 40 are used to heat the interior. The storage bodies intended for heating 40 in turn have grooves 41 in which - as has already been described with reference to FIGS. 7a to 7d - an absorbent Fleece 42 is immersed, which is angled on the inside of the plate 4 pointing upwards. if the temperature of the plate 4, its outwardly facing layer 43 both in the visible and in the long-wave The area is absorbed, heated during the day, steam reaches the surface 44 of the storage body, condenses there and gives off heat to the storage bodies 10 and 40. However, only the storage bodies 40 can absorb latent heat, because they have a correspondingly high transition temperature exhibit. The memory 10 absorb the heat in a tangible form. As long as the temperature of the plate 4 is higher than that of the storage body 40, this heat transport takes place.

Sobald die nach außen weisende Schicht 43 jedoch Wärme abstrahlt, wird der Wärmetransport unterbrochen, indem ein anhand der Figuren 7a bis 7b beschriebener·Verdrängerkörper 36 soweit verkleinert wird, daß die gesamte, inHowever, as soon as the outwardly facing layer 43 heats radiates, the heat transport is interrupted by a displacement body described with reference to FIGS. 7a to 7b 36 is reduced to such an extent that the entire, in

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■236B7H-.■ 236B7H-.

den Rinnen. 41 enthaltene Flüssigkeitsinenge in den Sammelkanal 35 (Figur 7d) einströmt. Eine andere Anordnung sieht vor, daß durch eine Rohrleitung 45 der dampfförmige Wärmeträger in einen Kondensator geleitet und in diesem niederschlagen wird, z.B. dadurch, daß dieser Kondensator durch Peltierelemente, abgekühlt .wird. Im'Inneren der gasdicht hergestellten Platte befinden sich wiederum Stützkörper 11, zwischen denen spiegelnde Metallfolien 46 und 46' angeordnet sind. Jedem Hohlkörper der Stützstruktur ist ein Durchbruch 47 in den Folien 46 und 46' zugeordnet, durch welchen Dampf und Flüssigkeit auf- und absteigend strömen können. An der Innenseite der Platte 4 sind die anhand von Figur -5 (8) beschriebenen Abtropfspitzen angebracht, die zum Rücktropfen von Kondensat dann führen, wenn Wärme aus den Speicherelementen 10 an die Platte 4 abgeführt werden soll. In diesem Falle entnehmen - wie bei der Ausführungsform nach Figur 5 - die Speicherkörper 10 der Raumluft über die Konvektionsströme gemäß den Pfeilen 12, 13 und 13'die Wärme und werden aufgeladen. Wenn während der Nacht die dem Weltraum zugewandte Schicht 43 so stark abkühlt, daß ihre temperatur unter die Temperatur der Speicherkörper 10, absinkt, findet der anhand von Figur 5 beschriebene kontinuierliche Kondensations-Verdampfungs-Kreislauf statt. Den Speicherkörpern 40 wird dabei fühlbar Wärme entzogen, während die Speicherkörper 10 ihre latente Wärme abgeben. .the gutters. 41 flowing into the collecting channel 35 (Figure 7d). Another arrangement looks before that the vaporous heat transfer medium passed through a pipe 45 into a condenser and reflected in this is, for example, that this capacitor is cooled by Peltier elements. Inside the gas-tight produced plate are in turn supporting body 11, between which reflective metal foils 46 and 46 ' are arranged. An opening 47 in the foils 46 and 46 'is assigned to each hollow body of the support structure, through which vapor and liquid can flow ascending and descending. On the inside of the plate 4 are the drip tips described with reference to Figure -5 (8) attached, which then lead to the dripping back of condensate when heat from the storage elements 10 to the plate 4 should be discharged. In this case, as in the embodiment according to FIG. 5, remove the storage bodies 10 of the room air via the convection currents according to the arrows 12, 13 and 13 'the heat and are charged. if During the night the layer 43 facing the space cools down so much that its temperature is below the temperature the storage body 10, sinks, finds the continuous condensation-evaporation cycle described with reference to FIG instead of. In the process, heat is perceptibly withdrawn from the storage bodies 40, while the storage bodies 10 have their latent Give off heat. .

Es ist vorgesehen, nur so viel Wärmeträger zur Befüllung der Platte zu verwenden, daß bei Heizbetrieb, d.h. wenn-Wärme von der Oberfläche 43 in den unter; der Dachplatte befindlichen Raum eingebracht werden soll, der. Druck nicht wesentlich .über den Außendruck ansteigt. ·It is intended to use only so much heat transfer medium to fill the plate that during heating operation, i.e. when-heat from the surface 43 to the under; the roof plate located space is to be introduced, the. Pressure does not increase significantly above the external pressure. ·

Eine andere Variante der.Erfindung sieht vor, daß je nachAnother variant of the invention provides that, depending on

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Betriebsart für Heizen oder Kühlen zwei Wärmeträger unterschiedlicher Siedetemperatur verwendet v/erden. In diesem Fall ist für jedes Medium ein Kondensator vorhanden. Beim Heizen verbleibt das leichtersiedende Medium im zugeordneten Kondensationsgefäß, beim Kühlen das höhersiedende.Operating mode for heating or cooling two heat carriers with different boiling temperatures are used. In this In this case, there is a capacitor for each medium. When heating, the lower-boiling medium remains in the assigned Condensation vessel, the higher-boiling one when cooling.

Es ist auch denkbar und vorgesehen, diese Wärmeträger durch .Trennvorrichtungen, z.B. durch Rektifizierkolonnen wieder voneinander au trennen, wenn sie vermischt sind.It is also conceivable and intended to separate these heat carriers from one another again by separating devices, for example by rectifying columns, when they are mixed.

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Claims (3)

23657H - 14 Patentansprüche23657H - 14 claims 1. Wärmeleitplatte mit einem Hohlraum, in dem sich ein Wärmeträger in dampfförmiger und flüssiger Phase befindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum Sammelrinnen (6)
für das Wärmeträgerkondensat (30) aufweist, in die Vorrichtungen (32) aus kapillaraktiven Substanzen wahlweise und steuerbar eintauchen oder nicht.1. Thermally conductive plate with a cavity in which there is a heat transfer medium in vaporous and liquid phase, characterized in that the cavity collecting channels (6)
for the heat transfer condensate (30), into which devices (32) made of capillary-active substances can be immersed in a controlled manner or not. 2. Wärmeleitplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensatniveau in den Rinnen der Höhe nach veränderbar ist.2. Heat conducting plate according to claim 1, characterized in that the level of condensate in the grooves can be changed in height is. 3. Wärmeleitplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung des Kondensatniveaus ein Verdrängerkörper mit den Sammelrinnen kommuniziert.3. Heat conducting plate according to claim 2, characterized in that a displacement body to change the condensate level communicated with the collecting channels. 609808/0424609808/0424