DE2634810A1 - Roof with heat storage panels - has cavities in ribs and condensing heat carrying fluid - Google Patents

Abstract

The roof build as a heat storage consists of plates with cavities. Heat is collected by roof underside from room below and stored for releasing during the night. The storage has no pipes. Condensate of a heat transfer fluid is directed to the underside of the heat storage roof. This condensate is fed during the night to the heat storage for evaporation and the evaporated heat carrier is condensed against the upper, outside panel inner face. The roof underside panel has downwards projecting ribs forming cavities for fluid. Separate panel edges are connected by edge connecting overlapping profiles. The ribs may contain capillary active layer (3) and plastics foam (4).

Description

Translated fromGerman

Wärmerohr mit Wärmespeicher Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung,welche einem ersten Raum, z. B. dem Wohnraum, Wärme entzieht und diese zeitlichverschoben einem zweiten Raum, z. B. dem Weltraum, zuleitet.Heat pipe with heat accumulator The invention relates to a devicewhich a first room, e.g. B. the living space, removes heat and this temporallymoved to a second room, e.g. B. the outer space.

Es ist bekannt, Wärmerohre für die Erhöhung des Wärmestromes in einemwärmeleitenden System einzusetzen. Es ist bekannt, ein Wärmerohr mit einem Wärmespeicher zu kombinieren.It is known to heat pipes for increasing the heat flow in oneuse thermally conductive system. It is known to have a heat pipe with a heatCombine memory.

Es besteht häufig das Bedürfnis, einem Wärmespeicher über einen gewissenWärmeleitweg, z. B. der Breite einer Wärmetauscher-Rippe, Wärme zuzuleiten und siewiederum unter Zwischenschaltung eines Weges, z. B. der Stärke einer Wärmedämmschicht,zeitverschoben abzugeben. Dies wäre mit zwei Wärmerohren zu verwirklichen.There is often a need to have a certain amount of heat storageHeat conduction, e.g. B. the width of a heat exchanger fin to conduct heat and theyagain with the interposition of a path, e.g. B. the thickness of a thermal insulation layer,to be delivered with a delay. This could be achieved with two heat pipes.

Die Erfindung besteht darin, statt zweier Wärmerohre einen.The invention consists in one instead of two heat pipes.

Wdrmerohrbehälter zu verwenden, in dem während der Ladeperiode derWärmetransport von einer Wärmequelle zum Wärmespeicher hin und in der Entladeperiodeder Wärmetransport vom Wärmespeicher zur Wärmesenke hin.erfolgt.Heat pipe container to be used in which during the charging period theHeat transport from a heat source to the heat accumulator and during the discharge periodthe heat is transported from the heat accumulator to the heat sink.

Von besonderer Bedeutung, ist die Erfindung für Einrichtungen, dieder Raumheizung oder der Raumkühlung dienen.Of particular importance is the invention for facilities thatserve for space heating or space cooling.

Die Erfindung soll anhand von zwei AusfUhrungs-Beispielen beschriebenwerden.The invention is to be described on the basis of two working exampleswill.

Die Figur 1 zeigt eine zur Kühlung von Gebäuden dienende Dachplatte,deren obere Wand 1 die feste Dachhaut bildet, während die nach unten weisende Wand5 die Decke eines Raumes bildet, aus dem Wärme entzogen werden soll.Figure 1 shows a roof plate used for cooling buildings,whose upper wall 1 forms the fixed roof skin, while the downward-facing wall5 forms the ceiling of a room from which heat is to be extracted.

Zur Erhöhung des Wärmeüberganges durch Ausbildung von vertikal strömendenKonvektionsschichten ist die nach unten weisende Wand 5 mit Rippen 3 versehen, derenOberfläche die vertikal zirkulierende Raumluft zusätzlich abkühlen. Die Innenwandungder Wand 5 und der Rippen 3 ist mit einer saugfähigen Schicht 4 belegt, die bisan die Unterseite der Speicherkörper 6 reicht.To increase the heat transfer through the formation of vertically flowingConvection layers is the downward facing wall 5 provided with ribs 3, theSurface to additionally cool the vertically circulating room air. The inner wallthe wall 5 and the ribs 3 is covered with an absorbent layer 4 that extends up toextends to the underside of the storage body 6.

Dort sind Spalte angeordnet, durch welche der entstehende Dampf andie Speicherkörper gelangt. Auch die Oberseite der Speicherkörper 6 ist mit einemVlies aus saugfähigem Material 7 abgedeckt. Zwischen der Innenseite 1' der Dachhaut1 und diesem Vlies 7 sind Abstützkörper 8 vorgesehen, die vertikal verlaufende Kanäleaufweisen.There are gaps arranged through which the steam generatedthe storage body arrives. The top of the storage body 6 is also with aCovered fleece made of absorbent material 7. Between the inside 1 'of the roof skin1 and this fleece 7 support bodies 8 are provided, the vertically extending channelsexhibit.

Das Innere der hermetisch dicht ausgebildeten Dachplatte ist evakuiertund mit einem Sattdampf und etwas Kondensat dieses Sattdampfes gefüllt. Am Tageverdampft das Kondensat an der Innenseite der Rippen und kondensiert an den Latent-Wärmespeicherkörpern6 deren Kristallisationstemperatur beispielsweise 170 C ist. Während der Nacht kondensiertder Dampf dagegen an der Innenseite der Dachhaut 1 und läuft auf das Vlies 7 oberhalbder Speicherkörper zurück, wo durch Verdampfen den Speicherkörpern wieder ihre Wärmeentzogen wird.The interior of the hermetically sealed roof panel is evacuatedand filled with a saturated steam and some condensate of this saturated steam. On daysthe condensate evaporates on the inside of the ribs and condenses on the latent heat storage bodies6 whose crystallization temperature is 170 ° C., for example. Condensed during the nightthe steam, on the other hand, on the inside of the roof skin 1 and runs onto the fleece 7 abovethe storage body back, where by evaporation the storage body regains its heatis withdrawn.

Längs der Seiten der Dachplatten verlaufen einseitig übergreifendeVorsprünge 9 und 10, die die Wasserdichtigkeit und die mechanische Formschlüssigkeitdes Daches gewährleisten. Auf der Dachhaut 1 sind vorzugsweise' Zellen 11 angeordnet,deren Achsen 12 vertikal verlaufen. Hierdurch wird die Aufheizung der während derNacht abstrahlenden Dachhaut durch die Außenluft auf ein Minimum beschränkt.- DieWandungen der Zellen bestehen vorzugsweise aus wärmeisolierendem Material. Die Dachhautsollte sich gegenüber der Infrarot-Abstrahlung schwarz verhalten, während die Wandungender Zellen sich Infrarot gegenüber reflektierend verhalten sollten.One-sided overlapping runs along the sides of the roof panelsProjections 9 and 10, the waterproofness and the mechanical form fitof the roof. Cells 11 are preferably arranged on the roof skin 1,whose axes 12 run vertically. This prevents the heating of the during theNight-time radiating roof cladding is kept to a minimum by the outside airThe walls of the cells are preferably made of heat-insulating material. The roof skinshould behave black in relation to the infrared radiation, while the wallsof the cells should be reflective to infrared.

Die Seiten 13 der Platten sind nach innen durchgewölbt. X Steg 14aus wärmeisolierendem Material, z. B. Holz, verhindert eine Verformung-unter demEinfluß des Außendruckes.The sides 13 of the plates are arched inward. X bridge 14made of heat-insulating material, e.g. B. wood, prevents deformation under theInfluence of external pressure.

Die Siedetemperatur des eingeschlossenen Wärmeträgers wird so gewählt,.daß sie oberhalb der höchsten Betriebstemperatur liegt; Figur 2 zeigt eine abgewandelte,zur Kühlung von Gebäuden dienende Dachplatte in aufgeschnittener perspektiver Darstellung.The boiling point of the enclosed heat carrier is chosen so.that it is above the highest operating temperature; Figure 2 shows a modified,Roof panel used for cooling buildings in a cut-open perspective view.

Die dem Raum zugewandte Seite 1 weist Rippen 2 auf, in denen einekapillaraktive Schicht 3 und ein distanzhaltender Schwammkörper 4 aus Kunststoffangeordnet sind. In Plastikbehältern 5 ist die Speichermasse 6 eingebracht. DieSpeicherkörper weisen eine grosse Zahl von trichterförmigen Einstülpungen 7 auf,die mit dem Kondensat einer niedrig-siedenden Wärmeträgerflüssigkeit gefüllt sind.Darüber befindet sich eine Lochplatte 8 zur Kräftevermittlung, darüber ein Wabenkörper9, der die nach außen weisende Wandung 10 gegen die-Wandung 1 abstützt. Die Wandung10 ist im Hinblick auf die Aufnahme der Schubspannung gewellt ausgeführt. Ihre nachaußen weisende Oberfläche 11 ist mit einer superweißen Schicht belegt. Im Stoß greiftdie Rinne über den Wulst 13, so daß das Dach regendicht ist.The side facing the room 1 has ribs 2, in which acapillary-active layer 3 and a distance-maintaining sponge body 4 made of plasticare arranged. The storage mass 6 is placed in plastic containers 5. theStorage bodies have a large number of funnel-shaped indentations 7,which are filled with the condensate of a low-boiling heat transfer fluid.Above is a perforated plate 8 for imparting forces, and above it is a honeycomb body9, which supports the wall 10 facing outwards against the wall 1. The wall10 is designed to be corrugated with a view to absorbing the shear stress. Your afteroutside facing surface 11 is covered with a super white layer. Grips in the pushthe gutter over the bead 13 so that the roof is rainproof.

Claims (1)

Translated fromGerman

Patentansprüche Anspruch Als Dach ausgebildetes Wärmespeichergerät,welches tafelförmig als Hohlkörper ausgebildet ist und mit seiner nach unten weisendenWand einem darunter liegenden zu warmen Raum Wärme entzieht, diese Wärme einem Wärmespeicherzuführt und über die nach oben weisende Wand des Hohlkörpers die gespeicherte Wärmewährend der Nacht abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der nach unten weisenden Wanddas Kondensat eines verdampfenden Wärmeträgers zugeführt wird, und daß der Wärmeträgeram Tage an der Oberfläche des Wärmespeichers unter Wärmeabgabe kondensiert und daßdas Kondensat während der nacht dem Wärmespeicher zugeführt wird und dort verdampftund an der Innenseite der nach oben weisenden Wand, die dem Weltraum zugekehrt istund deshalb infrarote Strahlung abstrahlen kann, kondensiert, so daß der gleicheWärmeträger am Tage den Wärmetransport zwischen der nach unten weisenden Wand unddem Wärmespeicher und in der Nacht zwischen dem Wärmespeicher und der nach obenweisenden Wand bewerkstelligt.Claims Heat storage device designed as a roof,which is tabular as a hollow body and with its pointing downwardsThe wall extracts heat from an underlying room that is too warm, and this heat is stored in a heat storesupplies and the stored heat via the upward-facing wall of the hollow bodydispenses during the night, characterized in that the downward-facing wallthe condensate of an evaporating heat carrier is supplied, and that the heat carriercondenses during the day on the surface of the heat accumulator, releasing heat and thatthe condensate is fed to the heat storage tank during the night and evaporates thereand on the inside of the upward-facing wall that faces spaceand therefore can emit infrared radiation, condensed so that the sameHeat transfer medium during the day the heat transport between the downward-facing wall andthe heat storage and at night between the heat storage and the toppointing wall accomplished.Anspruch 2 Als Dach ausgebildetes Wärmespeichergerät nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, daß die nach unten weisende Wand Rippen aufweist, dieTeile des Hohlkörpers bilden.Claim 2 designed as a roof heat storage device according to claim1, characterized in that the downwardly facing wall has ribs whichForm parts of the hollow body.Anspruch 3 Als Dach ausgebildetes Wärmespeichergerät nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, daß längs der'einen Längskante des Hohlkörpers eine nachaußen ausgebildete Sicke verläuft und längs der anderen Längskante eine Rinne angeordnetist, die über die Sicke des benachbarten Hohlkörpers formschlüssig übergreift.Claim 3 designed as a roof heat storage device according to claim1, characterized in that along the'eine longitudinal edge of the hollow body one afterexternally formed bead runs and arranged along the other longitudinal edge a channelis, which engages positively over the bead of the adjacent hollow body.Anspruch 4 Als Dach ausgebildetes Wärmespeichergerät nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenbereiche der Hohlkörper nach innen durchgewölbtund durch schlecht wärmeleitende Stege versteift sind.Claim 4 designed as a roof heat storage device according to claim1, characterized in that the side areas of the hollow body arched inwardand are stiffened by poorly thermally conductive webs.Anspruch 5 Als Dach ausgebildetes Wärmespeichergerät insbesonderenach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die dem Weltenraum zugewandte Seiteder Dachplatte eine Zellenstruktur aufgelegt ist.Claim 5 designed as a roof heat storage device in particularaccording to claim 1, characterized in that on the side facing the cosmic spacea cell structure is placed on the roof plate.Anspruch 6 Als Dach ausgebildetes Wärmespeichergerät nach Anspruch5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenstruktur aus sich rechteckig schneidendenWandungen besteht.Claim 6 designed as a roof heat storage device according to claim5, characterized in that the cell structure consists of rectangular intersectingWalls.Anspruch 7 Als Dach ausgebildetes Wärmespeichergerät nach Anspruch5, dadurch gekennzeichnet, daß es aus parallel verlaufenden und senkrecht zur Windrichtungverlaufenden Wandungen besteht.Claim 7 designed as a roof heat storage device according to claim5, characterized in that it consists of parallel and perpendicular to the wind directionextending walls exists.Anspruch 8 Als Dach ausgebildetes Wärmespeichergerät nach Anspruch5, dadurch gekennzeichnet, daß es aus hexagonalen Zellen mit annähernd vertikalenAchsen besteht.Claim 8 designed as a roof heat storage device according to claim5, characterized in that it consists of hexagonal cells with approximately verticalAxes.Anspruch 9 Als Dach ausgebildetes Wärmespeichergerät nach Anspruch5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen der Zellen aus schlecht wärmeleitendemMaterial bestehen.Claim 9 designed as a roof heat storage device according to claim5, characterized in that the walls of the cells are made of poor thermal conductivityMaterial.Anspruch 10 Als'Dach ausgebildetes Wärmespeichergerät nach Anspruch5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Zellen im Infrarotbereich reflektierendwirken,Claim 10 Als'Dach formed heat storage device according to claim5, characterized in that the surfaces of the cells are reflective in the infrared rangeworks,