DE69304003T2

DE69304003T2 - Beleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE69304003T2
Application number: DE69304003T
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Ing Mikesch
Original assignee: Colt International Holdings AG
Current assignee: Colt International Holdings AG
Priority date: 1992-09-16
Filing date: 1993-09-15
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2013-09-16
Also published as: EP0588619A1; DE4230948C1; DE69304003D1; EP0588619B1; ES2090883T3; ATE141402T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung mit einer oder mehreren Lichttafeln, wobei die Beleuchtungseinrichtung dreieckige transversale Querschnittsgeometrie hat und mit Mitteln versehen ist, über welche sie auf einem Sockel ruht, der eine Dachöffnung eines Gebäudes umgibt.
Beleuchtungseinrichtungen des vorgenannten Typs werden für die Beleuchtung von Gebäuden mit Tageslicht als Dachelemente z.B. in Form von Lichtlinien, Lichtstreifen und ähnlichem verwendet. Wenn derartige Beleuchtungseinrichtungen auch für die Belüftung des Gebäudeinneren sorgen sollen, dann sind üblicherweise einzelne Lichttafelelemente so angeordnet, daß sie von Hebevorrichtungen angehoben werden können. Dies hat den Nachteil, daß dann auch Regensensoren notwendig werden sowie Steuerelemente, welche diese betätigen, um die Beleuchtungseinrichtung im Regenfalle zu schließen.
Eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung des eingangs genannten Typs ist durch die Merkmale gekennzeichnet, welche im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben sind. Im Hinblick auf vorteilhafte Weiterbildungen wird auf die Ansprüche 2 bis 9 verwiesen.
Die Umgebungsluft/Frischluft-Klappe und die Luftklappe sorgen für die Luftumwälzung und auch für die Versorgung mit Frischluft, ohne daß irgendwelche Lichttafeln, welche geöffnet werden können, notwendig sind. Frischluftund auch Raumluftkanäle können in einer äußerlich harmonischen Weise ausgestaltet werden, ohne daß das Gesamterscheinungsbild der Beleuchtungseinrichtung nachteilig beeinflußt wird durch sichtbare Vorrichtungen oder os ähnliches zum Öffnen der Lichttafeln, welche mit der vorliegenden Erfindung nicht länger notwendig sind.
Wetterabhängige Steuerelemente in Form von Regensensoren oder ähnlichem sind nicht notwendig. Stattdessen können, entsprechend dem Bedarf an Raumluft, die Umgebungsluft/ Frischluft-Klappe und die Luftklappe von Hand und/oder durch Raumtemperatursensoren gesteuert werden.
In besonders vorteilhafter Weise ist es auch möglich, die Raumluft, welche durch eine Abluftöffnung abgeführt wird, zu erwärmen und sie in das Innere des Gebäudes über den Raumluftkanal zurückzuführen. Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung sieht zumindest bei einigen der Lichttafeln, welche auf der Südseite des Gebäudes aufzustellen sind, die Ausstattung mit einer Solarzellentafeleinheit vor, wobei ein Strömungsführungsraum zwischen der Solarzelle und den überdeckten Tafeln vorgesehen ist. Somit wird ein Strömungsführungsraum zwischen der transparenten Verglasung und der Solartafeleinheit gebildet, welcher mit dem Raumluftkanal vorzugsweise über eine Mehrzahl von Umgebungsluft/Frischluft-Klappen verbunden werden kann. Zweckmäßigerweise kann ein Gebläse mit dem Raumluftkanal verbunden werden, so daß im Winter Raumluft mit dem Gebläse abgesaugt und unter der erhitzten Solarzellenoberfläche erwärmt werden kann. Auf der anderen Seite des Lichtstreifens, welcher folglich nach Norden zeigt, kann die Raumluft, welche auf diese Weise erwärmt, gegebenenfalls gefiltert und mittels einer zusätzlichen Heizvorrichtung nochmals erwärmt wird, in den Raum zurückgeleitet werden. In diesem Fall ist die Umgebungsluft/Frischluft-Klappe in der Stellung für 100% Umgebungsluftumwälzung.
Im Sommer kann die Umgebungsluft/Frischluft-Klappe in die Stellung für 100% Frischluft gebracht werden. In diesem Fall ist es möglich, daß kalte Frischluft mit Hilfe des Gebläses von der Nordseite der Beleuchtungseinrichtung angesaugt wird. Die Luftklappe muß in diesem Falle geöffnet sein, so daß warme Luft aus dem Rauminneren in die Gebäudeumgebung entweichen kann.
Die Solarzellentafeleinheiten können als Schattenspender dienen, so daß die Beleuchtungseinrichtung Multifunktionseigenschaften im Sinne natürlicher Beleuchtung, Belüftung und Luftumwälzung aufweist und kann in natürlicher Weise zusätzlich auch als Schattenspender und für die Energierückgewinnung verwendet werden.
Insoweit die Solarzelleneinheit nicht für die Erwärmung der Luft verwendet wird, kann sie leicht für die Herstellung elektrischer Energie verwendet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:
Figur 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung;
Figur 2 ein vergrößertes Detail des in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispieles in der Stellung für Sommerbetrieb; und
Figur 3 eine Ansicht ähnlich zu der in Figur 2, jedoch mit der Einrichtung in der Stellung für Winterbetrieb.
Die Beleuchtungseinrichtung, welche in den Zeichnungen insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist, weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine im Querschnitt insgesamt dreieckige Form auf und umfaßt seriell angeordnete Lichttafelelemente 2, welche jeweils auf der Nordseite und auch auf der Südseite eines Gebäudes angeordnet sind und deren Verglasung durch Profilstreben 3 eines Lichttafelrahmens und Basisprofilstreben 4 auf einem Sockel 5 gehalten wird, welcher eine Dachöffnung eines Gebäudes umgibt. Auf der Nordseite, in Figur 1 rechts dargestellt, sind einzelne Lichttafeln 2 vorhanden, über welchen Frischluftkanäle 6 vorhanden sind, die in die Außenumgebung münden. In einer parallelen Anordnung sind auf der Innenseite dieser Lichttafeln 2 Raumluftkanäle 7 vorhanden. Diese Raumluftkanäle 7 münden in einen Zentralkanal 8, welcher über eine Zentralöffnung 9 mit dem Inneren des Gebäudes, welches mit der Beleuchtungseinrichtung ausgerüstet ist, verbunden ist. Auf eine in der Zeichnung nicht dargestellte Weise ist es möglich, eine Gebläseeinheit mit diesem Zentralkanal 8 oder der Zentralöffnung 9 zu verbinden.
Auf jener Seite, welche der Zentralöf fnung 9 und dem Zentralkanal 8 gegenüberliegt und welche demzufolge in diesem Ausführungsbeispiel auf der Südseite der Beleuchtungseinrichtung 1 liegt, ist eine zentrale Abluftöffnung 10 vorhanden, welche sich zu einem Strömungsführungsraum 11 hin öffnet, welcher zwischen der Lichttafel-Verglasung der Lichttafeln 2 und einer insgesamt mit 12 bezeichneten Solarzellentafeleinheit ausgebildet ist, und folglich zur Abluftöffnung 10, und welche die Verglasung von dieser beabstandet überdeckt. Dieser Strömungsführungsraum 11 ist über Umgebungsluft/Frischluft-Klappen 13 und eine Luftklappe 14 jeweils mit dem Raumluf tkanal 7 und auch OS mit dem Abluftkanal 15 in unterschiedlichen Ausmaßen verbindbar.
Die Solarzellentafeleinheit 12 ist zwischen den Solarzellen so durchscheinend, daß eine Lichtdurchlässigkeit von z.B. 15% durch diese Tafeleinheit hindurch noch erzielt werden kann und so eine Abschattung für das Rauminnere geschaffen wird.
Im Winter kann Raumluft durch die Abluftöffnung 10 in den Strömungsführungsraum 11 durch ein Gebläse (nicht dargestellt) gefördert werden; wie durch die Pfeile 16 angedeutet. Die Umgebungsluft/Frischluft-Klappe 13 nimmt eine Stellung ein, wie in Figur 3 dargestellt, so daß in Übereinstimmung mit den Pfeilen 17 im Strömungs führungsraum 11 von der Solarzellentafeleinheit 12 erwärmte Raumluft in ihrem erwärmten Zustand über den Raumluftkanal 7 in das Gebäudeinnere gefördert wird, und zwar gegebenenfalls nachdem sie weiterhin von einer zusätzlich vorhandenen Heizereinheit wiedererwärmt worden ist.
Im Sommerbetrieb, welcher in Figur 2 dargestellt ist, wird die Abluft über die Abluftöffnung 10 in einer zu der vorher beschriebenen ähnlichen Art und Weise abgeführt, wobei die Umgebungsluft/Frischluft-Klappe 13 jetzt jedoch den Raumluftkanal 7 gegenüber dem Strömungsführungsraum 11 von Figur 2 verschließt. Dieser Strömungsführungsraum 11 ist jedoch mit dem Abluf tkanal 15 durch die entsprechende Stellung der Luftklappe 14 verbunden, so daß die Abluft aus dem Rauminneren entfernt und in die Außenumgebung abgeleitet werden kann, wie durch die Pfeile 18 angedeutet. Gleichzeitig wird durch den Frischluftkanal 6 frische Luft aus der Umgebung angesaugt und zum Raumluftkanal 7 geführt, so daß eine Belüftung des Rauminneren parallel, gemäß den Pfeilen 19, stattfinden kann.
Während der Zwischenjahreszeiten (Frühling und Herbst) sind Zwischenstellungen der Umgebungsluft/Frischluft-Klappe 13 und der Luftklappe 14 möglich, so daß Frischluft und Umgebungsluft entsprechend dem Frischluft- und Wärme bedarf gemischt werden können. Das gesamte System kann von zugeordneten Raumtemperatur- und Kanalsensoren und durch Steuereinheiten (nicht dargestellt) gesteuert werden Insofern kann so, wie angegeben, auch elektrische Energie über die Solarzellentafeleinheit 12 erhalten werden.

Claims

1. Beleuchtungseinrichtung zum Zuführen von Tageslicht in Gebäude mit einer oder mehreren Lichttafeln (2), wobei die Beleuchtungseinrichtung dreieckige transversale Querschnittsgeometrie hat und mit Mitteln (3, 4) versehen ist, über welche sie auf einem Sockel ruht, der eine Dachöffnung eines Gebäudes umgibt, so daß diese Dachöffnung durch die Beleuchtungseinrichtung überdeckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist: einen Frischluftkanal (6) und einen Abluftkanal (15), die beide oberhalb der Lichttafeln angeordnet sind und mit der außerhalb des Gebäudes befindlichen Umgebungsatmosphäre in Verbindung stehen und die durch eine Umgebungsluft/Frischluft-Klappe (13) bzw. eine Luftklappe (14) verschließbar sind, daß die Luftklappe (14) so angeordnet ist, daß sie wahlweise das Ausmaß einer Verbindung zwischen dem Abluftkanal (15) und einer Abluftöffnung (10) variiert, die sich in das Innere eines Gebäudes öffnet, und daß die Luft/Frischluft-Klappe (13) so angeordnet ist, daß sie wahlweise das Ausmaß der Verbindung zwischen einem unter den Lichttafeln angeordneten Raumluftkanal (7) und dem Frischluftkanal (6) und der Abluftöffnung (10) variiert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Umgebungsluft/Frischluft-Klappe (13) das Ausmaß der Verbindung zwischen dem Raumluftkanal (7) zum Frischluftkanal (6) und der Abluftöffnung (10) umstellen kann zwischen einem Herstellen einer Verbindung mit nur einem der beiden vorgenannten Anschlüsse oder dem Herstellen einer Verbindung zu beiden der vorgenannten Anschlüsse, jeweils in veränderlichem Ausmaß.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher zumindestens eine individuelle Lichttafel (2) nach außen durch eine Solarzellentafeleinheit (12) maskiert ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 31 bei welcher die Solarzellentafeleinheit (12) und die hierdurch abgedeckten Lichttafeln (2) einen Strömungsführungsraum (11) begrenzen, welcher mit der Abluftoffnung (10) und dem Raumluftkanal (7) verbunden werden kann.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Lichttafeln (2), die auf der Südseite eines Gebäudes angeordnet sind, durch eine oder mehrere Solarzellentafeleinheiten (12) bedeckt sind, während die Lichttafeln (2), die auf der Nordseite des Gebäudes angeordnet sind, ohne eine solche Überdeckung durch Solarzellentafeleinheiten (12) angebracht sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei welcher jede der Solarzellentafeleinheiten (12) ein Abschattungsteil darstellt.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die Solarzellentafeleinheit (12) eine Lichtdurchlässigkeit von mindestens 10% aufweist.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Gebläse, welches mit dem Raumluftkanal (7) verbunden ist.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Frischluft rückführende Klappe (13) und die Luftklappe (14) so angeordnet sind, daß sie durch eine Temperatursteuereinheit in Abhängigkeit von der im Inneren des Gebäudes herrschenden Raumtemperatur betätigt werden.