NL1023900C2

NL1023900C2 - Afscheiding alsmede werkwijze voor het regelen van de temperatuur in een ruimte.

Info

Publication number: NL1023900C2
Application number: NL1023900A
Authority: NL
Inventors: Jacobus Johannes Wilhelmu Dijk
Original assignee: Klimrek I E B V
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2005-01-17
Also published as: EP1644668A1; CN1823248A; US20060264165A1; IL173070A0; CA2531758A1; EA007557B1; WO2005005894A1; CN1823248B; MXPA06000435A; EA200600236A1

Description

Afscheiding alsmede werkwijze voor het regelen van de temperatuur in een ruimte

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een afscheiding voor het scheiden van twee ruimten omvattende twee op een afstand (a) van meer dan 5 mm liggende, 5 lichtdoorlatende scheidingswanden, waarbij middelen aangebracht zijn om een vloeistof tussen die scheidingswanden te bewegen, welke middelen omvatten vloeistofaf-geefmiddelen ingericht voor het voorzien in een vloeistoffilm, waarbij een van die scheidingswanden een buitenliggende scheidingswand is, en de andere van die scheidingswanden een binnenliggende scheidingswand is, waarbij die vloeistoffilm over die 10 binnenliggende scheidingswand beweegt.

In US 4.286.576 A wordt een verticaal geplaatst paneel van een zonnecollector met twee op afstand liggende scheidingswanden beschreven waartussen een hulpwand geplaatst is. In de zo ontstane twee ruimten wordt een vloeistof ingébracht. Deze constructie dient voor het opslaan van zonne-energie en is doorschijnend.

15 In de Europese aanvrage 022389 wordt een “zonneboiler” beschreven. Dat wil zeggen in een dakelement worden twee wanden op geringe afstand van elkaar aangebracht en de daartussenliggende ruimte wordt geheel met vloeistof zoals water gevuld. Vervolgens kan door zonnestraling warmte gewonnen worden. Tussen de wanden en het eigenlijke dakelement is aan weerszijden een ruimte over.

20 In de tuinbouw maar ook bij andere bouwkundige constructies bestaat het pro bleem dat bij het bestralen met zonlicht een temperatuurverhoging in de betreffende ruimte optreedt. Het is vanzelfsprekend mogelijk door ventilatie deze temperatuurverhoging teniet te doen ervan uitgaande dat de omgevingstemperatuur voldoende laag is. Echter ontstaat daardoor een open verbinding met de omgeving die onder omstan-25 digheden niet gewenst is. Bovendien is het goed mogelijk dat de buitentemperatuur zodanig hoog of laag is dat actief koelen respectievelijk verwarmen noodzakelijk is.

Het is het doel van de onderhavige uitvinding in een afscheiding respectievelijk werkwijze te voorzien waarmee een actieve koeling respectievelijk verwarming mogelijk is en waardoor van verdere ventilatie of verwarming afgezien kan worden. Boven-30 dien is het doel van de onderhavige uitvinding koeling/verwarming zodanig uit te voeren dat geen of verwaarloosbaar lichtverlies van eventuele door de afscheiding tredende lichtstraling optreedt.

1023900"·

Η I

I 2 I

I Dit doel wordt volgens de onderhavige uitvinding bereikt doordat tussen die I

I vloeistoffilm en de buitenliggende scheidingswand een waimte-isolerende ruimte aan- I

I wezig is. I

I Volgens de onderhavige uitvinding wordt bijvoorbeeld bij een hellend paneel van I

I 5 de kapconstructie van een kas, dit paneel dubbelwandig uitgevoerd. Als zodanig is dit I

I bekend. Volgens de uitvinding wordt, in tegenstelling tot de tot nu toe bekende con- I

I structies, een vloeistoffilm langs de binnenwand geleid. Een dergelijke vloeistoffilm I

heeft echter zodanige geringe afmetingen dat tussen het bovenvlak van de vloeistoffilm I

I en de buitenwand een vrije ruimte of spouw overblijft die in isolerende eigenschappen I

I 10 voorziet. Dat wil zeggen het hierboven beschreven effect bekend uit de Europese aan- I

I vrage 022 389 van het opwarmen van water treedt bij de onderhavige uitvinding niet op I

I omdat het water niet in contact is met de buitenwand. Bij gébruik van water of ander I

I glasheldere vloeistof zal het licht in principe zonder wezenlijk verlies, dat wil zeggen I

met een rendement van meer dan 95% en meer in het bijzonder met een rendement van I

I 15 meer dan 99% doorgelaten worden waardoor, veroorzaakt door zonnestraling, verwaar- I

I loosbare opwarming van het water optreedt. I

Doordat echter het water langs de binnenwand van het kunststofpaneel stroomt, I

I zal de temperatuur van de binnenwand de temperatuur van het water benaderen. Im- I

I mers, dergelijke kunststofpanelen worden in het algemeen dunwandig uitgevoerd met I

I 20 een wanddikte kleiner dan 3 mm en in het bijzonder kleiner dan 1 mm en meer in het I

bijzonder ongeveer 0,2 mm. Deze wanddikte is afhankelijk van het gebruikte materiaal I

I en is voor polycarbonaat bijvoorbeeld ongeveer 0,8 mm en voor PMMA ongeveer 2 I

I mm. I

I Doordat de wand de temperatuur van het koele water aanneemt ontstaat een ac- I

I 25 tieve koeling van het gebouw. Bij hogere vochtigheid zal aan de wand condensatie, dat I

wil zeggen afgifte van warmte, optreden. Dergelijke condensvorming aan de binnenzij- I

I de van de wand kan leiden tot ongewenste waterdruppels. Dit kan vermeden worden I

I door de binnenzijde van een wand van oppervlaktespanningverminderende toevoegin- I

I gen respectievelijk bekleding te voorzien. Eveneens is het mogelijk met behulp van een I

30 gerichte circulatie langs de binnenzijde van het paneel druppelvorming zoveel mogelijk I

I tegen te gaan. Andere middelen om condensatie zoveel mogelijk gespreid te bevorde- I

I ren kunnen toegepast worden zoals trilmiddelen. Door de aanwezigheid van de I

I “spouw” boven de waterlaag en onder de buitenwand ontstaat een isolerend werkende I

I 1023900- 3 spouw. Door deze isolatie zal de warmteopname van de bouwkundige constructie voorkomen worden door de aanwezigheid van de koelende waterstroom. Eventuele condensatie van zich in de bouwkundige constructie bevindende ruimte zal tot een minimum beperkt worden en steeds op het koudste punt, dat wil zeggen aan de binnen-5 wand optreden.

Om te verzekeren dat het water of andere vloeistof, zoals glycol, zoveel mogelijk over het oppervlak van de binnenwand verspreid wordt kunnen oppervlaktespanningen-verlagende middelen, zoals zeepsoorten, gebruikt worden. Deze kunnen zowel aanwezig zijn in de betreffende vloeistof als op de binnenwand waarlangs het water stroomt.

10 Begrepen zal worden dat die binnenwand niet per se hellend aangebracht hoeft te zijn.

Deze kan eveneens verticaal zijn.

De gebruikte vloeistof heeft een bij voorkeur verhoudingsgewijs lage temperatuur. Als voorbeeld wordt een temperatuur liggend tussen 5°C en 12°C genoemd. Daardoor is het mogelijk veel warmte uit de bouwkundige constructie op te nemen en af te 15 voeren. Het verwarmde water kan bijvoorbeeld teruggevoerd worden in een warmteput die bijvoorbeeld een onderaardse wateropslag kan zijn. ’s Winters kan dit enigszins verwarmde water weer gebruikt worden voor verwarming van de bouwkundige constructie, hetzij rechtstreeks hetzij via een warmtepomp. Op kortere termijn zoals ’s nachts is het mogelijk in verdere afkoeling van het eerder gebruikte water te voorzien.

20 Andere constructies met voorraadvaten, warmtepompen en warmtewisselaars, zijn voor degene bekwaam in de stand der techniek voorstelbaar en liggen binnen het bereik van de bijgaande conclusies.

Afgeven van de vloeistof kan op enigerlei in de stand der techniek bekende wijze afgevoerd worden. Volgens een bijzondere uitvoering van de onderhavige uitvinding 25 wordt in een reeks mondstukken voorzien langs de bovenbegrenzing van het betreffende paneel die elk een gespreide stroom water afgeven. Het is ook mogelijk in continue afgifte te voorzien met bijzondere daartoe uitgevoerde afgeefslangen of buizen.

De panelen kunnen vlakke panelen omvatten, eveneens is het mogelijk panelen te gebruiken waarvan de buitenwanden zigzagvormig uitgevoerd zijn.

30 De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het regelen van de temperatuur in een ruimte, welke ruimte voorzien is van een lichtdoorlatend paneel bestaande uit op een afstand van tenminste 5 mm liggende kunststofscheidingswanden, waarbij een scheidingswand de begrenzing met die ruimte vormt en de andere schei- 1023900" -__ dingswand de begrenzing met die omgeving vormt, waarbij op de scheidingswand die I de begrenzing met de ruimte vormt, een vloeistoffilm met een dikte kleiner dan 1 mm I aangebracht wordt.

I Hierboven is aangegeven dat de gebruikte vloeistof in principe glashelder is, dat I 5 wil zeggen geen invloed heeft op het doorgestraalde licht. Echter is het mogelijk door I toevoegingen in de vloeistof en/of bekledingen aan de wanden wel in beïnvloeding te voorzien.

Als voorbeeld worden genoemd toevoegingen die de golflengte van het licht be- I invloeden. Met name bij het verbouwen van gewassen in kassen is gebleken dat be- I 10 paalde delen van het lichtspectrum van belang zijn en andere delen van minder belang I voor de groei. Behalve beïnvloeding van de golflengte is het mogelijk bepaalde onge- I wenste frequenties tegen te houden. Bovendien kan doordat een continue stroom water langs de binnenwand van het paneel beweegt in een continue variërende regeling van de lichttransmissie en/of reflectie voorzien worden. Eveneens zal begrepen worden dat 15 door het toevoegen van pigment en andere stoffen en/of het voorzien in bekledingen in tegenstelling tot het hierboven beschrevene absorptie van warmte plaats kan vinden.

Eveneens is het mogelijk door het inbrengen van toevoegingen het uittreden van licht uit de bouwkundige constructie te beïnvloeden. In kassen worden bijvoorbeeld schennen gebruikt om ’s nachts het uittreden van licht te beperken. Dit zou vervangen 20 kunnen worden door het (tijdelijk) inbrengen van toevoegingen in de vloeistof. In een later stadium kunnen deze toevoegingen op eenvoudige wijze chemisch of fysisch ver- wijderd worden. Daarbij is het bovendien mogelijk met deze toevoegingen de warmte die bij verlichting ontstaat (assimilatieverlichting) door absorptie terug te winnen. Een andere mogelijkheid bij hogere temperatuur is het wegkoelen van deze warmte met de 25 vloeistof volgens de uitvinding.

Door het regelen van de stroomsnelheid en de laagdikte van het water kan de warmteoverdracht naar het inwendige van de bouwkundige constructie beheerst wor- den. Door toevoegmiddelen kan de laagdikte van de vloeistofstroom eveneens beïn- vloed worden.

30 Aan de vloeistof kunnen eveneens warmteuitstraling beperkende middelen toege- voegd worden. Dit kan uiteraard eveneens in de vorm van een bekleding op een van de wanden verwezenlijkt worden.

I 1023900- 5

Omdat de waterstroom op verschillende plaatsen afzonderlijk toegevoerd wordt kunnen verschillende omstandigheden op verschillende posities in de bouwkundige constructie verwezenlijkt worden. Daarmee kunnen bepaalde van voordeel zijnde situaties verwezenlijkt worden.

5 Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering van de uitvinding kan tijde lijk de gehele ruimte tussen de beide panelen met vloeistof gevuld worden. In een dergelijk geval ontstaat een zonneboilerachtige constructie waarmee warmte gewonnen kan worden. Bij het volledig vullen ontstaat ’s nachts het effect van koelen. De wanden en met name de binnenwand kan voorzien zijn van middelen om de warmteoverdracht 10 te verbeteren. Voorbeelden daarvan zijn ribben, zwartgekleurde delen en dergelijke.

De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van een in de tekening afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld verduidelijkt worden. Daarbij toont:

Fig. 1 zeer schematisch een bouwkundige constructie;

Fig. 2 in detail een deel van het dak van de constructie; 15 Fig. 3 een voorbeeld van een in fig. 2 getoond paneel.

In fig. 1 is met 1 een bouwkundige constructie zoals een kas aangegeven. Het dak of dek is met 2 aangegeven. Zoals uit fig. 2 blijkt bestaat dit uit panelen 3. Elk paneel bestaat uit een buitenwand 4 en een binnenwand 5. Daarbij is de buitenwand 4 de wand die in contact staat met de omgeving en de binnenwand 5 de wand die verbonden is met 20 de ruimte. De afstand tussen de wanden 4 en 5 is aangegeven met a en is groter dan 5 mm en bij voorkeur groter dan 1 cm. De wanden bestaan bij voorkeur uit kunststof-materiaal met geringe wanddikte, dat wil zeggen kleiner dan 2 mm en meer in het bijzonder dan 1 mm, zoals 0,2 mm. De wanden kunnen uit elk in de stand der techniek bekend materiaal vervaardigd zijn zoals polycarbonaat, polymethylmethacrylaat en 25 dergelijke.

Aan de bovenzijde van het dek is een watertoevoerleiding 7 aanwezig met afgeef-mondstukken 6. Door het afgeven van water ontstaat langs de binnenwand 5 een zich over een groot deel van de oppervlakte daarvan uitstrekkende waterlaag 10. Deze heeft een verhoudingsgewijs geringe dikte, dat wil zeggen een dikte van minder dan 2 mm en 30 bij voorkeur ongeveer 1 mm. In ieder geval is de dikte van de waterlaag die aangegeven is met b wezenlijk kleiner dan de eerdergenoemde afstand a, zodat tussen de bovenzijde van de waterlaag 10 en de buitenwand 4 een vrije ruimte overblijft die gevuld is met gas zoals lucht. Deze ruimte fungeert als isolatie.

1023900' Η

In fig. 3 is een voorbeeld van een paneel 3 volgens de uitvinding getoond. De I buitenwand 4 en binnenwand 5 zijn golfvormig uitgevoerd en met behulp van eindde- I len 8 kunnen deze met een verdere bouwkundige constructie gekoppeld worden. Ver- I stevigingslijven 9 zijn aanwezig. Water stroomt bij voorkeur in de schuinhellende delen 5 van de binnenwand 5. Door de toepassing van oppervlaktespanningverlagende midde- I len kan een brede verhoudingsgewij ze dunne waterlaag verzekerd worden. Met behulp I van deze waterlaag kunnen de hierboven in de beschrijvingsinleiding beschreven effec- ten verkregen worden. Dat wil zeggen in tegenstelling tot constructies volgens de stand der techniek vindt geen opwarming van het water plaats doordat dit in principe glashel- I 10 der is. Vanzelfsprekend kunnen in plaats van water andere glasheldere vloeistoffen gebruikt worden. Door toepassing van/toevoegingen aan het water kunnen de licht- H transmissie-eigenschappen beïnvloed worden en kan warmte al dan niet opgenomen of I afgegeven worden of kan de UchtmvaV-uitstraHng beïnvloed worden.

Door het gebruik van kunststofpanelen kan met een verhoudingsgewijs geringe 15 wanddikte worden volstaan zoals hierboven aangegeven. Omdat kunststof beter licht- doorlatend gemaakt kan worden dan glas en door de geringere wanddikte daarvan kan in combinatie met een glasheldere vloeistof een bijzonder hoge lichttransmissie veriere- gen worden. Bovendien kan het gewicht van de constructie aanzienlijk beperkt worden ten opzichte van constructies die opgebouwd zijn uit dubbel glas.

20 Het water of andere vloeistof wordt bij voorkeur met een verhoudingsgewijs lage temperatuur toegevoerd uit de mondstukken 6 indien gewenst is de bouwkundige con- structie inwendig te koelen. Als voorbeeld wordt een temperatuur van 5-12°C genoemd indien een temperatuurstijging van de vloeistoffilm 10 van meer dan 20 en bijvoorkeur ongeveer 30-40°C beoogd wordt. De temperatuur van het water dient niet zodanig laag H 25 te zijn dat bevriezing op kan treden.

H Door het tijdelijk vullen van de ruimte tussen de wanden 4 en 5 kan in een ge- bruikelijke zonneboiler of koelende constructie voorzien worden.

Hoewel de uitvinding hierboven aan de hand van een voorkeursuitvoering be- schreven is, zal door degene bekwaam in de stand der techniek begrepen worden dat 30 daaraan talrijke wijzigingen aangebracht kunnen worden om buiten het bereik van de onderhavige aanvrage te geraken, zoals beschreven in bijgaande conclusies.

I 1023900'

Claims

1. Afscheiding voor het scheiden van twee ruimten omvattende twee op een afstand (a) van meer dan 5 mm liggende, lichtdoorlatende scheidingswanden, waarbij middelen 5 aangebracht zijn om een vloeistof tussen die scheidingswanden te bewegen, welke middelen omvatten vloeistofafgeef-middelen ingericht voor het voorzien in een vloeistoffilm, waarbij een van die scheidingswanden een buitenliggende scheidingswand is, en de andere van die scheidingswanden een binnenliggende scheidingswand is, waarbij die vloeistoffilm over die binnenliggende scheidingswand beweegt, met het kenmerk, 10 dat tussen die vloeistoffilm (10) en de buitenliggende scheidingswand (4) een warmte-isolerende ruimte (l8) aanwezig is.

2. Afscheiding volgens conclusie l welke hellend aangebracht is, waarbij die buitenliggende scheidingswand de bovenliggende scheidingswand is en de binnenliggende 15 scheidingswand de onderliggende scheidingswand is.

3. Afscheiding volgens conclusie l of 2, waarbij de vloeistoffilm een laagdikte (b) van minder dan 5 mm en in het bijzonder minder dan l mm heeft.

4. Afscheiding volgens een van de voorgaande conclusies uitgevoerd voor het scheiden van het inwendige van een bouwkundige constructie (l) en de omgeving, waarbij die van vloeistofvoorziene scheidingswand (5) grenst aan het inwendige van die bouwkundige constructie.

5. Bouwkundige constructie omvattende een afscheiding volgens een van de voorgaan de conclusies.

6. Bouwkundige constructie volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij een warmteput aanwezig is voor het afgeven/opnemen van die vloeistof aan de vloeistofaf- 30 geefmiddelen resp. van de vloeistof afkomstig van dat paneel.

7. Werkwijze voor het regelen van de temperatuur in een ruimte, welke ruimte voorzien is van een lichtdoorlatende afscheiding bestaande uit op een afstand van tenminste 5 1023900- Η I

8 I mm liggende scheidingswanden, waarbij een scheidingswand de begrenzing met die I I ruimte vormt en de andere scheidingswand de begrenzing met die. omgeving vormt, I I waarbij op een scheidingswand een vloeistoffilm aangebracht wordt, zodanig dat de I I bovenzijde van de vloeistoffilm op afstand ligt van die andere scheidingswand waarbij I I 5 in die tussenruimte tussen die vloeistoffilm en die andere scheidingswand een isolerend I I gas aangebracht wordt, waarbij door het regelen van de toegevoerde/afgevoerde hoe- I I veelheid vloeistof het warmtetransport naar/van die ruimte bepaald wordt. I I " 8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij die vloeistoffilm voor 95% of meer licht- I I 10 doorlatend is.

9. Werkwijze volgens een +van de conclusies 7 of 8, waarbij die vloeistof water en/of I I glycol omvat. I 15

10. Werkwijze volgens een van de conclusies 7-9, waarbij aan die vloeistof en/of op die I ene scheidingswand oppervlaktspanningverlagende middelen zijn aangebracht.

11. Werkwijze volgens een van de conclusies 7-10, waarbij in die vloeistof licht- I transmissiébemvloedende toevoegingen zijn aangebracht I 20

12. Werkwijze volgens een van de conclusies 7-11, waarbij de toevoertemperatuur van I die vloeistof lager dan 14°C is. I 1023900*