[发明专利]具有可控热传递系数U的结构元件

说明书

本发明涉及一种具有可控热传递系数U的结构元件(1)，包括：‑一个框架(7)，‑第一片材(3)和第二片材(5)，所述第一片材和所述第二片材彼此相对且被布置为在所述框架(7)中彼此相距一个距离A，其中通过所述第一片材(3)、所述第二片材(5)和所述框架(7)限定一个封闭体积V，所述封闭体积V填充有至少一种气体，‑至少一个平面元件(9)，所述平面元件的宽度相应于所述框架(7)的竖向净宽度W，且所述平面元件的高度小于所述框架(7)的净高度H，其中所述平面元件(9)被布置在所述第一片材(3)和所述第二片材(5)之间，使得它在侧向方向上以所述框架(7)的内侧结束，以及其中一个上中间空间(11)在竖向向上的方向上形成在所述平面元件(9)和所述框架(7)之间,以及一个下中间空间(13)在竖向向下的方向上形成在所述平面元件(9)和所述框架(7)之间，‑第一腔(15)，所述第一腔被形成在所述第一片材(3)和所述平面元件(9)之间，且具有一个间隔X，‑第二腔(17)，所述第二腔被形成在所述平面元件(9)和所述第二片材(5)之间，且具有一个间隔Y，其中所述第一腔(15)和所述第二腔(17)经由所述上中间空间(11)和所述下中间空间(13)连接，使得一个对流流动能够经由所述上中间空间(11)和所述下中间空间(13)而在所述第一腔(15)和所述第二腔(17)之间流动，‑用于控制所述对流流动的至少一个装置，所述至少一个装置被布置为用于所述上中间空间(11)和/或用于所述下中间空间(13)。还描述了根据本发明的结构元件(1)作为建筑物中的壁元件和/或顶元件的用途以及一种用于控制根据本发明的结构元件(1)中的热传递系数U的方法。

本发明涉及一种具有可控热传递系数U的结构元件及其作为建筑物或车辆中的壁元件和/或顶元件的用途，且涉及一种用于控制这样的结构元件中的热传递系数U的方法。

在构造中，热传递系数U是组件或建筑材料的具体特性值，该具体特性值在原理上指示组件或建筑材料的隔热性能。热传递系数U越高，组件或建筑物材料的隔热性能越差。

热传递系数U变得特别重要，如果不是，则是在2009年当修改的节约能量级[德国节能规范(EnEV)]在德国生效以前，所述节约能量级规定将要建立的建筑物的年主要能量需求和具体传输热量损失必须被保持在具体极限值内。热传递系数U从而被包括在传输热量损失的计算内且这进而被包括在主要能量需求的计算内。此外，节约能量级规定当组件在现有建筑物中被替换或被包括在新建造的结构中时，用于具体组件的热传递系数U的极限值。

从现有技术已知用于对建筑物进行隔热的大量隔离元件。它们一般由一个或多个隔离材料(例如，泡沫、发泡的聚合物材料)制成的隔离层组成。取决于隔离材料的性质，保护层被施加在这样的隔离元件的外侧上。这样的隔离元件尤其用于阻止热量从建筑物的内部向外部流出。同时，同样可以减少热量流动到建筑物内。根据现有技术，大多数隔离元件具有固定隔离性能，换言之，仅可以通过变化隔离元件的厚度和/或数量来控制隔离性能。然而，以此方式不可能对建筑物内部和外部给定时间的主导温度灵活地做出反应。

然而，高隔离材料的使用同时导致自然外部温度变化不再能够被用来使在白天通过太阳能辐照引入到建筑物内的热量在晚上再次消散。通过由此产生的热量积累使得用于有源冷却设备的能量需求增加。

因此，需要隔离性能可变的隔离元件。在现有技术中，存在大量满足此需求的初始方法。

例如，DE102006024067A1描述了一种尤其适合用于建筑物的内部隔离和/或外部隔离的隔离元件。根据建筑物的期望的内部温度或根据外部温度和/或太阳能辐照，尤其通过改变热传递系数U和/或隔离元件自身的反射性能，来改变在那里描述的隔离元件的隔离性能。作为一个技术方案，在此情况下，该隔离元件被设置有一种隔离材料，该隔离材料可以在其位置处被改变，使得所使用的隔离材料完全地、部分地有助于建筑物的隔离，或几乎不会有助于建筑物的隔离。出于此目的，例如，该隔离材料可以被完全地或部分地压缩，以完全地或部分地释放通过该隔离元件的热量流动。现有技术的所有实施方案的一个主要缺点是，因为元件的表面面积必须大体上填充有隔离材料或从隔离材料脱离，所以必须移动或压缩大量的材料。