WO2012041583A1 - Thermosolar cladding element - Google Patents

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WO2012041583A1 PCT/EP2011/063593 EP2011063593W WO2012041583A1 WO 2012041583 A1 WO2012041583 A1 WO 2012041583A1 EP 2011063593 W EP2011063593 W EP 2011063593W WO 2012041583 A1 WO2012041583 A1 WO 2012041583A1
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graphite
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layer
cladding
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PCT/EP2011/063593
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Christian Kipfelsberger
Werner Guckert
Siegfried Rauch
Robert Michels
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Sgl Carbon Se
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Abstract

The invention relates to a thermosolar cladding element (5a-f) for outer façades and/or roofs of buildings, comprising a substrate (6) that contains graphite. According to the invention, the substrate (6) has a density of at least 0.6 g/cm3, preferably at least 1.0 g/cm3.

Description

Thermosolares Verkleidungselement  Thermosolares cladding element
Die Erfindung betrifft ein thermosolares Verkleidungselement für Fassaden und/oder Dächer von Gebäuden nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . The invention relates to a thermosolar cladding element for facades and / or roofs of buildings according to the preamble of claim 1.
Aus dem Stand der Technik sind graphithaltige Absorberbauteile für thermosolare Anwendungen, z.B. solarthermische Flachkollektoren, bekannt. Beispielsweise geht aus der EP 1 688 684 A1 ein Absorberbauteil für solarthermische Flachkollektoren hervor, bei dem von einer Wärmeträgerflüssigkeit durchströmte Rohre in eine Schicht aus Graphitexpandat eingebettet sind, deren der Sonneneinstrahlung zugewandte Oberfläche mit einer Absorberschicht versehen ist. Die Absorberschicht wird dann in an sich bekannter Weise in einen Flachkollektor eingebaut. The prior art includes graphite-containing absorber components for thermosol applications, e.g. Solar thermal flat-plate collectors, known. For example, EP 1 688 684 A1 discloses an absorber component for solar thermal flat collectors in which tubes through which a heat transfer fluid flows are embedded in a layer of expanded graphite, the surface of which facing the solar irradiation being provided with an absorber layer. The absorber layer is then installed in a conventional manner in a flat collector.
Die DE 10 2007 053 225 A1 offenbart einen Temperierkörper für Photovoltaik-Mo- dule, bei dem Wärmeträgerrohre in eine komprimierte Graphitexpandatschicht eingebettet und mit der von der Sonneneinstrahlung abgewandten Oberfläche einer Photozellenschicht verbunden sind. DE 10 2007 053 225 A1 discloses a tempering body for photovoltaic modules, in which heat transfer tubes are embedded in a compressed graphite expander layer and connected to the surface of a photocell layer facing away from the solar radiation.
Aus DE 10 2005 029 051 A1 ist eine Wärmeleitvorrichtung für Fußboden-, Wandoder Deckenheizungen von Innenräumen bekannt, bei der zur Stabilisierung eine Trägerplatte aus einem nicht Graphitexpandat enthaltenden Material verwendet wird und eine wärmeleitende Schicht, in die Rohre eingebettet sind, Graphitexpandat enthält. From DE 10 2005 029 051 A1 discloses a heat conduction device for floor, wall or ceiling heating of interiors is known, in which for stabilization a support plate made of a non-graphite expander material is used and a heat-conducting layer, are embedded in the pipes containing graphite expandate.
Den oben genannten bekannten Bauteilen ist gemein, dass die dortige Graphitschicht in Dickenrichtung nur wenig verdichtet ist, um deren thermische Leitfähigkeit in diese Richtung nicht zu verschlechtern. Damit einher geht jedoch eine geringe Stabilität der Graphitschicht, so dass aus Stabilitätsgründen zusätzliche Trägerschichten aus nicht graphithaltigen Materialien vorgesehen werden müssen, wie bei der DE 10 2005 029 051 A1 angegeben. Dies bedingt jedoch einen erhöhten Aufwand bei der Herstellung und auch bei der Bearbeitung und Montage der Bauteile und vergrößert deren Gewicht. Um einer aus Graphitexpandat hergestellten Wärmeleitplatte mit einer Dichte von 0,01 bis 0,5 g/cm3 und bevorzugt von 0,05 bis 0,25 g/cm3 eine höhere Stabilität zu verleihen, schlägt die DE 103 41 255 B4 vor, die Wärmeleitplatte nach dem Verpres- sen komplett oder teilweise mit Kunststoffen, beispielsweise Harzen oder Thermoplasten zu imprägnieren, um die Dichtigkeit und die Beständigkeit gegen mechanische und andere Umwelteinwirkungen zu erhöhen. Diese nachträgliche Flüssigimprägnierung des verpressten Graphitexpandats weist jedoch den Nachteil auf, dass die Infiltration des expandierten, verdichteten Graphits mit den flüssigen Bindemitteln ungleichmäßig erfolgt. So wurde bereits bei Folien aus verdichtetem Graphitexpandat festgestellt, dass sie lediglich in einem oberflächennahen Bereich gleichmäßig infiltriert werden. In weiter innen liegende Bereiche der Folien dringt das Bindemittel nur noch unzureichend oder gar nicht ein. Gleiches gilt in noch stärkerem Maß für die gegenüber Folien deutlich dickeren Platten aus verdichtetem Graphitexpandat. Diese ungleichmäßige Verteilung des Bindemittels führt zu einer ungleichmäßige Steifigkeit und Stabilität der Platten, so dass diese an von außen nicht erkennbaren Stellen leichter brechen als an anderen. The above-mentioned known components have in common that the local graphite layer is only slightly compressed in the thickness direction, so as not to impair their thermal conductivity in this direction. However, this results in a low stability of the graphite layer, so that additional support layers of non-graphite-containing materials must be provided for reasons of stability, as indicated in DE 10 2005 029 051 A1. However, this requires an increased effort in the production and also in the processing and assembly of the components and increases their weight. In order to impart a higher stability to a heat conduction plate made of graphite expandate with a density of 0.01 to 0.5 g / cm 3 and preferably of 0.05 to 0.25 g / cm 3 , DE 103 41 255 B4 proposes to completely or partially impregnate the heat conducting plate with plastics, such as resins or thermoplastics, after the pressing, in order to increase the impermeability and the resistance to mechanical and other environmental influences. However, this subsequent liquid impregnation of the compressed graphite expandate has the disadvantage that the infiltration of the expanded, compacted graphite with the liquid binders is uneven. For example, films made of compressed graphite expandate have been found to be uniformly infiltrated only in a near-surface area. In more interior areas of the films penetrates the binder only insufficient or not at all. The same applies to an even greater extent for the sheets of compressed graphite expandate, which are significantly thicker compared to foils. This uneven distribution of the binder results in uneven stiffness and stability of the panels, making them easier to break at locations not recognizable from outside than at others.
Auch werden die aus Graphitexpandat bestehenden bekannten Bauteile nur bis zu einer maximalen Dichte von 0,5 g/cm3 verdichtet, da eine höhere Verdichtung die Wärmeleitfähigkeit nachteilig beeinflusst. The group consisting of graphite-known components are compacted only up to a maximum density of 0.5 g / cm 3, since a higher compression adversely affects the heat conductivity.
In Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt durch eine derartige Leichtbau-Wärmeleitplatte 1 gezeigt. Dort ist schwach verpresstes Graphitexpandat 2 von den Seitenflächen der Platte 1 aus nachträglich mit einem flüssigen Bindemittel 3 infiltriert worden. Das Bindemittel 3 ist jedoch nur ungleichmäßig in die Platte 1 eingedrungen, so dass insbesondere ein durch die ovale, gestrichelte Umrandung gekennzeichneter Bereich 4 bindemittelfrei und somit deutlich weniger steif und stabil als angrenzende Bereiche der Platte 1 ist. Der Bereich 4 ist somit bruchgefährdeter als die angrenzenden Bereiche der Platte 1 . In Fig. 1 is a schematic cross section through such a lightweight heat conduction plate 1 is shown. There is slightly compressed graphite expander 2 from the side surfaces of the plate 1 was subsequently infiltrated with a liquid binder 3. However, the binder 3 has penetrated the plate 1 only unevenly, so that in particular a region 4 characterized by the oval, dashed border is binder-free and thus significantly less rigid and stable than adjacent regions of the plate 1. The area 4 is thus more vulnerable to breakage than the adjacent areas of the plate 1.
Solche Wärmeleitplatten sind aufgrund ihrer inhomogenen Formstabilität und geringen Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Einwirkungen für den harten Einsatz im Baubereich, insbesondere im Außenbereich von Gebäuden, nicht geeignet. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein thermosolares Verkleidungselement für Fassaden und/oder Dächer von Gebäuden bereitzustellen, das die oben genannten Nachteile überwindet und leicht, formstabil, thermisch gut wirkend, einfach herstellbar und vorkonfektionierbar sowie leicht handhabbar und montierbar ist. Due to their inhomogeneous dimensional stability and low resistance to external influences, such heat-conducting plates are not suitable for hard use in the construction sector, in particular in the exterior of buildings. It is therefore an object of the invention to provide a thermosolar cladding element for facades and / or roofs of buildings, which overcomes the disadvantages mentioned above and is lightweight, dimensionally stable, thermally well-acting, easy to manufacture and ready to assemble and easy to handle and assemble.
Diese Aufgabe wird durch ein thermosolares Verkleidungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 sowie durch die Verwendung eines derartigen Verkleidungselements mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausgestaltungen des Verkleidungselements sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by a thermosolar cladding element with the features of claim 1 or claim 2 and by the use of such a cladding element having the features of claim 19. Advantageous developments and preferred embodiments of the cladding element are specified in the dependent claims.
Ein erfindungsgemäßes thermosolares Verkleidungselement ist dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht eine Dichte von mindestens 0,6 g/cm3, bevorzugt mindestens 1 ,0 g/cm3 aufweist. Eine alternative oder zusätzliche Ausführung der Erfindung sieht vor, dass ein thermosolares Verkleidungselement dadurch gekennzeichnet ist, dass es ein verfestigtes Gemisch aus weitgehend gleichmäßig verteilten Graphitpartikeln und Kunststoffpartikeln enthält. Ein solches Verkleidungselement kann vorteilhaft dadurch hergestellt werden, dass die Graphitpartikel und Kunststoffpartikel zunächst zu einem Gemisch mit weitgehend gleichmäßiger Verteilung der Graphitpartikel und Kunststoffpartikel vermischt werden und das Gemisch anschließend verfestigt wird. An inventive thermosolar cladding element is characterized in that the carrier layer has a density of at least 0.6 g / cm 3 , preferably at least 1.0 g / cm 3 . An alternative or additional embodiment of the invention provides that a thermosolar cladding element is characterized in that it contains a solidified mixture of largely evenly distributed graphite particles and plastic particles. Such a cladding element can advantageously be produced by first mixing the graphite particles and plastic particles into a mixture having a substantially uniform distribution of the graphite particles and plastic particles, and then solidifying the mixture.
Auf eine oder beide dieser Arten kann das Verkleidungselement erfindungsgemäß so stabil ausgeführt werden, dass es für den robusten Einsatz an Außenfassaden und/oder Dächern von Gebäuden sowohl während des Einbaus als auch im eingebauten Zustand verwendet werden kann. In one or both of these ways, the cladding element according to the invention can be made so stable that it can be used for robust use on exterior facades and / or roofs of buildings both during installation and when installed.
Vorzugsweise kann die Trägerschicht verdichtetes Graphitexpandat, insbesondere Graphitexpandat enthaltende Graphitpartikeln, enthalten. Graphitexpandat weist gegenüber anderen Formen von Graphit, beispielsweise Graphitpulver aus natürlichem oder synthetischem Graphit oder Nanokohlenstoffröhrchen, unter anderem den Vorteil der besseren Verbindbarkeit der Graphitexpandatpartikel untereinander auf. In einer bevorzugten Ausführung können die Graphitpartikel und Kunststoffpartikel homogen in dem Gemisch verteilt sein, was u.a. durch ausreichend lange Vermischung der Partikel erreicht werden kann. In einer fertigungstechnisch vorteilhaften Ausführung kann das Verkleidungselement ausschließlich aus dem Gemisch aus Graphitpartikeln und Kunststoffpartikeln bestehen, ohne weitere Zusatzstoffe beifügen zu müssen. The carrier layer may preferably contain compressed graphite expandate, in particular graphite expandate-containing graphite particles. Graphite expandate has, among other things, the advantage of better connectability of the graphite expandate particles to one another compared to other forms of graphite, for example graphite powders of natural or synthetic graphite or nanocarbon tubes. In a preferred embodiment, the graphite particles and plastic particles can be distributed homogeneously in the mixture, which can be achieved inter alia by sufficiently long mixing of the particles. In a production-technically advantageous embodiment, the cladding element can consist exclusively of the mixture of graphite particles and plastic particles without having to add further additives.
Vorteilhaft kann das Gemisch 5 bis 90 Gewichts-%, bevorzugt 15 bis 60 Gewichts-% und besonders bevorzugt 20 bis 50 Gewichts-% an Kunststoffpartikeln enthalten, um ein ausreichend stabiles Verkleidungselement zu erhalten. Advantageously, the mixture may contain 5 to 90% by weight, preferably 15 to 60% by weight and more preferably 20 to 50% by weight, of plastic particles in order to obtain a sufficiently stable cladding element.
Die Kunststoffpartikel können vorteilhaft Thermoplaste und/oder Duroplaste enthalten. In einer bevorzugten Ausführung kann als Kunststoff PVC verwendet werden, da es auch bei Temperaturen über 80°C eingesetzt werden kann. Besonders vorteilhaft ist dies bei der vorteilhaften Verwendung des erfindungsgemäßen Verkleidungselements als thermosolares Verkleidungselement an Außenfassaden und/oder Dächern von Gebäuden, insbesondere wenn ein Wärmeträgerfluid durch Rohrleitungen im Verkleidungselement durchgeleitet wird, da übliche Betriebstemperaturen derartiger Fluide bis zu 60°C betragen. Als weitere geeignete Thermoplaste können für die Kunststoffpartikel vorteilhaft Polypropylen (PP), Polyamide (PA), Acrylnitril-Butadien- Styrol (ABS), Polyetherketon (PEEK), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Fluoropolymere, Benzoxazine und/oder Polysulfon (PP) verwendet werden. Ein geeignetes Duroplast ist vorzugsweise Epoxidharz, welches weit verbreitet, gut verarbeitbar, relativ kostengünstig und temperaturbeständig ist. Für höhere Ansprüche können vorteilhaft Phenolharze verwendet werden, ebenso auch Melaminharz, Harnstoffharze und Polyester-Harze, insbesondere ungesättigte Polyester-Harze (UP-Harze). The plastic particles may advantageously contain thermoplastics and / or thermosets. In a preferred embodiment can be used as plastic PVC, since it can also be used at temperatures above 80 ° C. This is particularly advantageous in the advantageous use of the cladding element according to the invention as a thermosolar cladding element on the outer facades and / or roofs of buildings, especially when a heat transfer fluid is passed through pipes in the cladding element, since usual operating temperatures of such fluids are up to 60 ° C. Polypropylene (PP), polyamides (PA), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polyether ketone (PEEK), polyvinylidene fluoride (PVDF), fluoropolymers, benzoxazines and / or polysulfone (PP) can advantageously be used as further suitable thermoplastics for the plastic particles , A suitable thermoset is preferably epoxy resin, which is widely used, easy to process, relatively inexpensive and temperature resistant. Phenol resins can advantageously be used for higher demands, as well as melamine resin, urea resins and polyester resins, in particular unsaturated polyester resins (UP resins).
Bevorzugt kann die Verfestigung des Gemischs durch Verdichtung, insbesondere mittels Verpressen, erfolgen. Auch kann die Verfestigung einen Schmelz- und einen Abkühlschritt umfassen, um beispielsweise Thermoplast-Kunststoffpartikel teilweise oder vollständig aufzuschmelzen. Hierdurch lässt sich eine gute Verbindung zwischen Graphitpartikeln und Kunststoffpartikeln erzielen. Insbesondere bei der Verwendung von Duroplasten als Kunststoffpartikel kann die Verfestigung einen Aus- härteschritt umfassen. Auch kann die Verfestigung durch eine alternative oder zusätzliche Sinterung des Gemischs erfolgen. Preferably, the solidification of the mixture by compression, in particular by means of compression, take place. Also, the solidification may include a melting and a cooling step to partially or completely melt, for example, thermoplastic resin particles. This makes it possible to achieve a good bond between graphite particles and plastic particles. Particularly in the case of the use of thermosets as plastic particles, solidification can hardening step include. Also, the solidification can be done by an alternative or additional sintering of the mixture.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Trägerschicht ein oder mehrere Phasenwechselmaterialien enthalten. Hierdurch kann die Wärmespeicherfähigkeit des Verkleidungselements erhöht werden So kann in Zeiten starker Sonneneinstrahlung Energie in einer Phase des Phasenwechselmaterials gespeichert werden, welches dann beim Abkühlen der Außentemperatur durch den Übergang des Phasenwechselmaterials in seine andere Phase in die Trägerschicht abgegeben wird. Bevorzugt kann das Phasenwechselmaterial Paraffin, und besonders bevorzugt Weichparaffin sein. Vorteilhaft kann das Phasenwechselmaterial so gewählt sein, dass seine Phasenwechseltemperatur entsprechend der Umgebungstemperatur gewählt ist. In an advantageous development of the invention, the carrier layer may contain one or more phase change materials. As a result, the heat storage capacity of the cladding element can be increased Thus, in times of strong sunlight energy in a phase of the phase change material can be stored, which is then released when cooling the outside temperature by the transition of the phase change material in its other phase in the carrier layer. Preferably, the phase change material may be paraffin, and more preferably soft paraffin. Advantageously, the phase change material can be chosen so that its phase change temperature is selected according to the ambient temperature.
Vorzugsweise kann die Trägerschicht mindestens 0,5 cm, bevorzugt mindestens 1 cm dick sein, so dass das Verkleidungselement gut handhabbar ist. Vorteilhaft können in die Trägerschicht Rohre oder Rohrleitungen zur Durchleitung eines Wärme- trägerfluids eingebettet sein, wobei in diesem Fall die Dicke der Trägerschicht vorteilhaft etwas größer als der Durchmesser der Rohre oder Rohrleitung sein kann, damit diese vollständig von der Trägerschicht umgeben sind. Somit können bereits ab Werk vorkonfektionierte Verkleidungselemente bereitgestellt werden. Preferably, the carrier layer may be at least 0.5 cm, preferably at least 1 cm thick, so that the cladding element is easy to handle. In this case, the thickness of the carrier layer can advantageously be slightly larger than the diameter of the tubes or pipeline, so that they are completely surrounded by the carrier layer. Thus, prefabricated cladding elements can already be provided ex works.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann auf der im eingebauten Zustand an einer Außenfassade oder einem Dach der Sonneneinstrahlung zugeordneten Seite der Trägerschicht eine Absorberschicht zur Umwandlung von Sonnenstrahlung in Wärme angeordnet sein. Hierdurch lässt sich die Umwandlung von auf die Fassade oder das Dach eingestrahlter Sonnenenergie in Wärmeenergie verbessern. In an advantageous development of the invention, an absorber layer for converting solar radiation into heat can be arranged on the side of the carrier layer assigned in the installed state to an outer facade or a roof of the solar radiation. This can improve the conversion of solar energy radiated onto the facade or the roof into heat energy.
Um die Stabilität und Robustheit des Verkleidungselements vorteilhaft zu erhöhen, kann auf der der Sonneneinstrahlung zugeordneten Seite der Trägerschicht oder ggf. der Absorberschicht eine Schutzschicht vorgesehen sein, beispielsweise ein Maschengewebe oder eine Schutzfolie. Alternativ oder zusätzlich kann das Verkleidungselement auf seiner der Sonneneinstrahlung zugewandten Seite, insbesondere auf der Trägerschicht oder der Absorberschicht, zur Aufnahme von Putz und/oder Farbe vorbehandelt, insbesondere aufgeraut sein. In order to advantageously increase the stability and robustness of the cladding element, a protective layer may be provided on the side of the carrier layer or optionally the absorber layer assigned to the solar irradiation, for example a mesh fabric or a protective film. Alternatively or additionally, the cladding element on its side facing the sun, in particular on the support layer or the absorber layer, pretreated to receive plaster and / or color, in particular roughened.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Verkleidungselement plastisch verformbar sein, so dass es am Einbauort einfach an vorgegebene Konturen von Wänden oder Decken von Räumen, beispielsweise Kanten, Krümmungen, Ecken, Friesen etc. angeformt werden kann. Gegebenenfalls kann das Verkleidungselement dann am Einbauort endverfestigt werden, beispielsweise durch Erhitzen des noch plastisch verformbaren Verkleidungselements im eingebauten Zustand. Alternativ oder zusätzlich kann das Verkleidungselement in einer vorgegebenen Kontur geformt sein, um am Einbauort möglichst schnell in seine vorgesehene Stellung an der Fassade oder dem Dach gebracht werden zu können. In an advantageous embodiment, the cladding element may be plastically deformable, so that it can be easily formed at the installation site to predetermined contours of walls or ceilings of rooms, such as edges, bends, corners, friezes, etc. Optionally, the cladding element can then be finally solidified at the installation location, for example by heating the still plastically deformable cladding element in the installed state. Alternatively or additionally, the cladding element may be formed in a predetermined contour in order to be able to be brought as quickly as possible to its intended position on the facade or the roof at the installation location.
Vorteilhaft kann das oben genannte erfindungsgemäße thermosolare Verkleidungselement zur Außenverkleidung von Fassaden und/oder Dächern von Gebäuden verwendet werden, da es im Gegensatz zu den bekannten Bauteilen die für den robusten Einsatz auch im Außenbereich von Gebäuden notwendige Stabilität aufweist. Insbesondere zur Verwendung für Außenverkleidungen von Gebäuden erweisen sich die herkömmlichen Bauteile aufgrund der geforderten einfachen Handhabbarkeit bei gleichzeitig großer Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Einwirkungen, vor allem mechanischer und witterungsbedingter Natur, nicht geeignet. Advantageously, the above-mentioned inventive thermosolar cladding element can be used for the exterior cladding of facades and / or roofs of buildings, as it has in contrast to the known components necessary for the robust use in the outdoor area of buildings stability. In particular, for use for external cladding of buildings, the conventional components prove due to the required ease of handling at the same time great resistance to external influences, especially mechanical and weather-related nature, not suitable.
Für die vorteilhafte Verwendung des erfindungsgemäßen Verkleidungselements zur Verkleidung von Außenfassaden oder Dächern und/oder als thermisch wirksames Bauelement zur Kühlung oder Heizung von Räumen kann das Gemisch zunächst so vorfestigt werden, dass es plastisch verformbar bleibt. Anschließend kann mindestens ein Bauteil, vorteilhaft Rohre oder Rohrleitungen, zur Aufnahme eines Wär- meträgerfluids, in das noch plastisch verformbare Gemisch eingedrückt werden. Zusätzlich oder alternativ kann vorteilhaft das plastisch verformbare Gemisch respektive das somit plastisch verformbare Verkleidungselement an eine vorgegebene Kontur angeformt werden, beispielsweise um an nicht ebene Wand- oder Deckenverläufen angeformt werden zu können. Anschließend kann nachfolgend das plastisch verformbare Gemisch respektive Verkleidungselement endverfestigt werden. Alternativ kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass vor dem Verfestigen des Gemischs mindestens ein oben genanntes Bauteil in das Gemisch eingebracht und nachfolgend das Gemisch endverfestigt wird. Als Bauteile können vorteilhaft auch Befestigungselemente, -anker etc. eingebettet werden. For the advantageous use of the cladding element according to the invention for cladding external facades or roofs and / or as a thermally active component for cooling or heating of rooms, the mixture can first be pre-consolidated so that it remains plastically deformable. Subsequently, at least one component, advantageously pipes or pipelines, for receiving a heat transfer fluid, be pressed into the still plastically deformable mixture. Additionally or alternatively, advantageously, the plastically deformable mixture or the thus plastically deformable cladding element can be molded to a predetermined contour, for example in order to be formed on non-planar wall or ceiling slopes. Subsequently, subsequently the plastically deformable mixture or cladding element can be finally consolidated. Alternatively, it can be advantageously provided that before solidifying the Mixture at least one above-mentioned component introduced into the mixture and subsequently the mixture is finally solidified. As components advantageously fasteners, anchors, etc. can be embedded.
Die Herstellung von Graphitexpandat, also expandiertem Graphit, ist aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt, u. a. aus der US 3,404,061 A oder der DE 103 41 255 B4. So werden zur Herstellung von Graphitexpandat Graphiteinlagerungsverbindungen bzw. Graphitsalze wie z.B. Graphithydrogensulfat oder Graphitnitrat schockartig erhitzt. Dabei vergrößert sich das Volumen der Graphitpartikel um einen Faktor von ca. 200 - 400 und gleichzeitig sinkt die Schüttdichte auf Werte von 2 - 20 g/l. Das so erhaltene Graphitexpandat besteht aus wurm- bzw. ziehharmonikaförmigen Aggregaten. Das Graphitexpandat wird unter gerichteter Einwirkung eines Drucks kompaktiert, so dass sich die Schichtebenen des Graphits bevorzugt senkrecht zur Einwirkungsrichtung des Drucks anordnen und sich die einzelnen Aggregate untereinander verhaken. Gemäß der DE 103 41 255 B4 hergestellte kompaktierte Wärmeleitplatten ohne Bindemittel sind zwar grundsätzlich formstabil, weisen jedoch eine geringe Festigkeit auf, brechen also bei relativ geringen Belastungen leicht auseinander. So weisen beispielsweise rechteckige Wärmeleitplatten mit einem Flächengewicht von 1000 g/m2, einer Dicke von 13 mm und der Größe 1 1 x 13 cm, also einer Dichte von 0,08 g/cm3 lediglich eine Biegefestigkeit von 0, 1 MPa auf. Es können deshalb lediglich formstabile Platten mit relativ geringen Abmessungen, z.B. The production of expanded graphite, ie expanded graphite, is well known from the prior art, inter alia from US Pat. No. 3,404,061 A or DE 103 41 255 B4. Thus graphite intercalation compounds or graphite salts, such as, for example, graphite hydrogen sulfate or graphite nitrate, are shock-heated to produce graphite expandate. The volume of the graphite particles increases by a factor of about 200 - 400 and at the same time the bulk density drops to values of 2 - 20 g / l. The graphite expandate thus obtained consists of worm-shaped or accordion-shaped aggregates. The graphite expandate is compacted under the direction of a pressure, so that the layer planes of the graphite preferably arrange perpendicular to the direction of action of the pressure and the individual units interlock with each other. Although compacted heat conducting plates without binders, produced according to DE 103 41 255 B4, are basically dimensionally stable, they have a low strength, so they break apart slightly at relatively low loads. For example, rectangular heat conducting plates having a basis weight of 1000 g / m 2 , a thickness of 13 mm and the size 1 1 x 13 cm, ie a density of 0.08 g / cm 3, only a bending strength of 0, 1 MPa. It can therefore only dimensionally stable plates with relatively small dimensions, eg
50 x 50cm hergestellt werden, da größere Platten nicht mehr handhabbar sind. Insbesondere führt bereits das Eigengewicht größerer Platten dazu, dass die Platte beim Anheben an den Seitenkanten bricht. 50 x 50cm are made, as larger plates are no longer manageable. In particular, even the weight of larger plates causes the plate breaks when lifting at the side edges.
Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen: Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 eine aus dem Stand der Technik bekannte graphithaltige Platte; Fig. 1 is a known from the prior art graphite-containing plate;
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Verkleidungselement nach einem ersten 2 shows a cross section through a cladding element after a first
Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Verkleidungselement nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; Embodiment of the invention; 3 shows a cross section through a cladding element according to a second embodiment of the invention.
Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Verkleidungselement nach einem dritten 4 shows a cross section through a cladding element after a third
Ausführungsbeispiel der Erfindung;  Embodiment of the invention;
Fig. 5 einen Querschnitt durch ein Verkleidungselement nach einem vierten Fig. 5 shows a cross section through a cladding element according to a fourth
Ausführungsbeispiel der Erfindung;  Embodiment of the invention;
Fig. 6 einen Querschnitt durch ein Verkleidungselement nach einem fünften 6 shows a cross section through a cladding element according to a fifth
Ausführungsbeispiel der Erfindung;  Embodiment of the invention;
Fig. 7 einen Querschnitt durch ein Verkleidungselement nach einem sechsten 7 shows a cross section through a cladding element after a sixth
Ausführungsbeispiel der Erfindung.  Embodiment of the invention.
Ein in Fig. 2 im Querschnitt dargestelltes plattenförmiges thermosolares Verkleidungselement 5a weist eine Trägerschicht 6 aus verdichtetem Graph itexpandat 7 auf. Zur an sich bekannten Herstellung des Graphitexpandats 7 wird auf obige Ausführungen verwiesen. Um die für die Verwendung als Dach- bzw. Außenfassaden- verkleidung notwendige Stabilität und Robustheit des Verkleidungselements 5a sicherzustellen, wird das Graphitexpandat 7 in der vorliegenden Ausführung auf eine Dichte von 1 ,0 g/cm3 und eine Dicke von 2 cm verdichtet. A plate-shaped thermosolar lining element 5a shown in cross-section in FIG. 2 has a carrier layer 6 of compressed graphite expanse 7. For the known production of graphite expander 7 reference is made to the above statements. In order to ensure the stability and robustness of the cladding element 5a necessary for use as a roof or exterior cladding, the graphite expander 7 in the present embodiment is compacted to a density of 1.0 g / cm 3 and a thickness of 2 cm.
Dies ermöglicht es, eine Außenfassade und/oder ein Dach eines Gebäudes schnell mit Verkleidungselementen 5a zu verkleiden, indem diese mit bekannten Befestigungsmitteln, z.B. Aufbringen eines Klebers auf der dem Gebäude zugewandten Seite der Verkleidungselemente 5a, formschlüssig an der Außenfassade und/oder dem Dach des Gebäudes angebracht werden. Dabei wird vorteilhaft ein thermisch leitfähiger Kleber verwendet, so dass eine gute Wärmekopplung zwischen Trägerschicht 6 und Außenfassade und/oder Dach besteht. Da das Verkleidungselement 5a ausreichend stabil ist, kann es ohne Bruchgefahr beim Tragen oder Befestigen auf der Gebäudebaustelle einerseits leicht und schnell transportiert und montiert werden, andererseits lässt es sich aufgrund der Struktur des Graphitexpandats 7 leicht in die benötigten Größen zuschneiden oder Ausnehmungen für aus der Fassade herausragende Bauteile ausschneiden. This makes it possible to disguise an exterior facade and / or a roof of a building quickly with cladding elements 5a, by these with known fastening means, such as applying an adhesive on the building facing side of the cladding elements 5a, positively on the outer facade and / or the roof of the Building to be installed. In this case, a thermally conductive adhesive is advantageously used, so that a good thermal coupling between carrier layer 6 and outer facade and / or roof is made. Since the cladding element 5a is sufficiently stable, it can be easily and quickly transported and mounted on the one hand without risk of breakage when carrying or attaching to the building site, on the other hand, it can easily due to the structure of the graphite expander 7 in the Cut the required sizes or cut out recesses for components protruding from the facade.
Ein in Fig. 3 gezeigtes erfindungsgemäßes Verkleidungselement 5b unterscheidet sich von dem in Fig. 2 gezeigten dadurch, dass es einerseits auf seiner im eingebauten Zustand auf der Außenseite des Gebäudes liegenden, in den Zeichnungen oberen Seite eine Absorptionsschicht 8 aufweist. Mittels der Absorptionsschicht 8 wird die auf das Verkleidungselement 5b einfallende direkte Sonnenstrahlung wie auch indirekte Einstrahlung durch reflektierte Sonnenstrahlung oder diffuses Tageslicht in an sich bekannter Weise besonders effizient in Wärme umgewandelt. Die Absorptionsschicht 8 kann aus an sich bekannten Materialien bestehen, Herstellung, Aufbau und Zusammensetzung der Absorptionsschicht 8 und die Befestigung der Absorptionsschicht 8 an der Trägerschicht 6 sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise der EP 1 688 684 A1 , bekannt. An inventive cladding element 5b shown in FIG. 3 differs from that shown in FIG. 2 in that on the one hand, it has an absorption layer 8 on its upper side, which is in the installed state on the outside of the building. By means of the absorption layer 8, the incident on the cladding element 5b direct solar radiation as well as indirect radiation by reflected solar radiation or diffused sunlight in a conventional manner is particularly efficiently converted into heat. The absorption layer 8 can consist of materials known per se, the production, structure and composition of the absorption layer 8 and the attachment of the absorption layer 8 to the carrier layer 6 are known from the prior art, for example EP 1 688 684 A1.
Bevorzugt wird die Absorptionsschicht 8 mit solchen Befestigungsmitteln an der Trägerschicht 6 befestigt, dass eine gute Wärmeübertragung stattfindet. Beispiele für derartige Mittel sind elektrisch leitfähige Kleber, deren elektrisch leitfähige Additive wie Ruß- oder Metallpartikel auch thermisch gut leitfähig sind, oder spezielle Wärmeleitkleber. The absorption layer 8 is preferably fastened to the carrier layer 6 with such fastening means that good heat transfer takes place. Examples of such agents are electrically conductive adhesives whose electrically conductive additives such as carbon black or metal particles are also thermally highly conductive, or special thermal adhesive.
Durch die Absorptionsschicht 8 wird die darauf eingestrahlte solare Strahlung in Wärme umgewandelt, welche dann in die Trägerschicht 6 eingetragen wird. Die in die Trägerschicht 6 eingetragene Wärmeenergie wird dann insbesondere bei guter Wärmekopplung zwischen Trägerschicht 6 und Außenfassade und/oder Dach zumindest zum Teil in die Außenfassade und/oder Dach eingetragen, die hierdurch erwärmt werden. Through the absorption layer 8, the solar radiation irradiated thereon is converted into heat, which is then introduced into the carrier layer 6. The registered in the carrier layer 6 heat energy is then registered at least partially in the outer facade and / or roof, in particular with good heat coupling between the support layer 6 and the outer facade and / or roof, which are heated thereby.
Die in Zeiten starker Sonneneinstrahlung, z.B. untertags, in der Trägerschicht 6 des Verkleidungselements 5a oder 5b gespeicherte Wärme kann aufgrund der Wärmespeicherfähigkeit der Trägerschicht 6 eine Abkühlung der Außenfassade und/oder des Dachs und somit des Gebäudeinneren in Zeiten fehlender oder geringer Sonneneinstrahlung, z.B. abends oder nachts, verzögern. Andererseits sieht die Ausführung der Erfindung nach Fig. 3 erfindungsgemäß vor, zur Erhöhung der Wärmespeicherfähigkeit des Verkleidungselements 5a der Trägerschicht 6 vorteilhaft ein Phasenwechselmaterial 9, beispielsweise Parafin oder spezielle, an sich bekannte Salze mit Phasenwechseleigenschaften, beizufügen. Das Phasenwechselmaterial 9 kann vorteilhaft vor der Verfestigung in die Trägerschicht 6 eingefügt werden. Durch das Phasenwechselmaterial 9 kann in Zeiten starker Sonneneinstrahlung in der Trägerschicht 6 entstehende Wärme in einer Phase des Pha- senwechselmaterials 9, vorzugsweise der flüssigen Phase, gespeichert werden. Beim Abfallen der Außentemperatur unter die Phasenwechseltemperatur des Pha- senwechselmaterials 9 geht dieses unter Abgabe von Wärme in seine andere, hier vorzugsweise feste Phase über, so dass die Trägerschicht 6 erwärmt und somit die Abkühlung des Gebäudes verlangsamt wird. Due to the heat storage capacity of the carrier layer 6, the heat stored in times of strong solar radiation, eg during the day, in the carrier layer 6 of the cladding element 5a or 5b can cool the outer facade and / or the roof and thus the interior of the building in times of lacking or low solar radiation, eg in the evening or at night, delay. On the other hand, the embodiment of the invention according to FIG. 3 according to the invention, to increase the heat storage capacity of the lining element 5a of the support layer 6 advantageously a phase change material 9, such as paraffin or special, known per se salts with phase change properties to attach. The phase change material 9 can advantageously be inserted into the carrier layer 6 before solidification. Due to the phase change material 9, heat which arises in the carrier layer 6 during times of strong solar radiation can be stored in a phase of the phase change material 9, preferably the liquid phase. When the outside temperature drops below the phase change temperature of the phase change material 9, it passes into its other, preferably solid phase, with the release of heat, so that the carrier layer 6 is heated and thus the cooling of the building is slowed down.
Eine in Fig. 4 gezeigte weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen Verkleidungselements 5c entspricht im Wesentlichen der in Fig. 3 gezeigten Ausführung 5b mit der Absorberschicht 8, aber ohne Phasenwechselmaterial 9. Das Verkleidungselement 5c weist zusätzlich zwei in die Trägerschicht 6 eingebettete Leitungsrohre 10 auf. Die Leitungsrohre 10 werden vor dem Verdichten des Graphitexpandats 7 in dieses eingebettet, welches anschließend in an sich bekannter Weise durch Aufbringen eines Drucks verdichtet wird. Die Leitungsrohre 10, welche mit einem Heizkreislauf des Gebäudes verbunden sind, dienen in an sich bekannter Weise zum Durchleiten eines Wärmeträgerfluids, beispielsweise Wasser einer Heizungsanlage. Das Wärmeträgerfluid nimmt durch die Sonneneinstrahlung auf das Verkleidungselement 5c in der Trägerschicht 6 eingetragene Wärmeenergie auf und kann somit zur Unterstützung der Warmwassererzeugung in der Heizungsanlage des Gebäudes herangezogen werden. A further embodiment of a cladding element 5c according to the invention shown in FIG. 4 substantially corresponds to the embodiment 5b shown in FIG. 3 with the absorber layer 8, but without phase change material 9. The cladding element 5c additionally has two conduit tubes 10 embedded in the carrier layer 6. The conduits 10 are embedded in this prior to compacting the graphite expander 7, which is then compressed in a conventional manner by applying a pressure. The conduit 10, which are connected to a heating circuit of the building, are used in a conventional manner for passing a heat transfer fluid, for example water a heating system. The heat transfer fluid absorbs heat energy introduced by the solar radiation onto the cladding element 5c in the carrier layer 6 and can thus be used to support the hot water production in the heating system of the building.
Zudem sieht das Verkleidungselement 5c aus Fig. 4 vor, dass auf der der Trägerschicht 6 abgewandten Einstrahlungsseite der Absorptionsschicht 8 eine Schutzschicht 1 1 aufgebracht ist. Die Schutzschicht 1 1 kann beispielsweise eine wasserabweisende Schicht, eine Putzschicht oder eine Farbschicht sein, welche das Verkleidungselement 5c gegenüber äußeren mechanischen und/oder witterungsbedingten Einflüssen schützt. Eine weitere vorteilhafte Ausführung eines Verkleidungselements 5d zeigt Fig. 5. Das Verkleidungselement 5d unterscheidet sich von dem in Fig. 2 gezeigten dadurch, dass die Trägerschicht 6 aus einem verfestigten Gemisch aus expandierten Graphitpartikeln 7 und festen Kunststoffpartikeln 12, hier PVC, besteht. Die Graphitpartikel 7 werden dabei zunächst weitgehend gleichmäßig, also mindestens zu 85%, mit den festen Kunststoffpartikeln 12 vermischt, um eine möglichst gleichmäßig stabiles Verkleidungselement 5a zu erhalten. Bevorzugt werden die Partikel 7, 12 homogen miteinander vermischt. Die Mischung erfolgt in an sich bekannter Weise durch an sich bekannte Mischvorrichtungen für Pulvermaterialien. In addition, the cladding element 5c from FIG. 4 provides that a protective layer 11 is applied to the irradiation side of the absorption layer 8 facing away from the carrier layer 6. The protective layer 11 may, for example, be a water-repellent layer, a plaster layer or a color layer which protects the cladding element 5c from external mechanical and / or weather-related influences. The cladding element 5d differs from that shown in FIG. 2 in that the carrier layer 6 consists of a solidified mixture of expanded graphite particles 7 and solid plastic particles 12, here PVC. The graphite particles 7 are first substantially uniformly, ie at least 85%, mixed with the solid plastic particles 12 in order to obtain a uniformly stable cladding element 5a. Preferably, the particles 7, 12 are homogeneously mixed together. The mixture is carried out in a conventional manner by known mixing devices for powder materials.
Anstelle des Graphitexpandats 7 kann auch Naturgraphit oder synthetisches Graphit, bevorzugt in Pulverform, verwendet werden. Das Graphitexpandat 7 weist jedoch den Vorteil auf, dass es sich einerseits gut zu einem dichten Verkleidungselement 5d verpressen lässt und andererseits gut mit den festen Kunststoffpartikeln 12 vermischbar ist. Instead of the graphite expandate 7, it is also possible to use natural graphite or synthetic graphite, preferably in powder form. However, the graphite expander 7 has the advantage that on the one hand it can be pressed well into a dense lining element 5d and on the other hand it can readily be mixed with the solid plastic particles 12.
Nach dem Vermischen wird das Gemisch in bekannter Weise durch Druckeinwirkung zum Verkleidungselement 5a mit einer Dichte von 1 ,0 g/cm3 und einer Dicke von 2 cm verpresst. Hierdurch wird bereits ein ausreichend stabiles Verkleidungselement 5a erhalten, da die gleichmäßige Verteilung im verfestigten Zustand erhalten bleibt. After mixing, the mixture is compressed in a known manner by pressure to the cladding element 5a with a density of 1, 0 g / cm 3 and a thickness of 2 cm. As a result, a sufficiently stable cladding element 5a is already obtained, since the uniform distribution is maintained in the solidified state.
Um die Bindung zwischen den Kunststoffpartikeln 12 untereinander und mit den Graphitpartikeln 7 noch zu erhöhen, wird das Gemisch zusätzlich erhitzt, so dass die Kunststoffpartikel 12 anschmelzen oder sogar ganz aufschmelzen, dann untereinander verschmelzen und sich mit den Graphitpartikeln 7 verbinden. In einem Kühlvorgang, der vorteilhaft durch aktive Kühlung oder passive Abkühlen des Gemischs erfolgen kann, erstarren die aufgeschmolzenen Kunststoffpartikel 12 unter Beibehaltung ihrer geschmolzenen Form, so dass ein gleichmäßig formstabiles Verkleidungselement 5d erhalten wird, wobei die gleichmäßige Verteilung im verfestigten Zustand erhalten bleibt. In order to increase the bond between the plastic particles 12 with one another and with the graphite particles 7, the mixture is additionally heated, so that the plastic particles 12 melt or even melt completely, then fuse together and connect with the graphite particles 7. In a cooling process, which can be done advantageously by active cooling or passive cooling of the mixture, the molten plastic particles 12 solidify while maintaining their molten shape, so that a uniformly dimensionally stable cladding element 5d is obtained, the uniform distribution is maintained in the solidified state.
Die beiden oben genannten Schritte - Verpressen und Erhitzen - können vorteilhaft auch hintereinander durchgeführt werden. Alternativ oder auch zusätzlich kann die Verfestigung bzw. Verdichtung auch durch Aushärten und/oder Sintern erfolgen. Auch lassen sich diese unterschiedlichen Arten der Verfestigung miteinander kombinieren. The two steps mentioned above - pressing and heating - can advantageously also be carried out in succession. Alternatively or additionally, the solidification or compression can also be effected by curing and / or sintering. Also, these different types of consolidation can be combined.
Durch die erfindungsgemäße Vermischung der Graphitpartikel 7 und der Kunststoffpartikel 12 zu einem Gemisch mit weitgehend gleichmäßiger Verteilung der Partikel 7, 12 vor der Verfestigung kann ein gegenüber den bekannten graphithaltigen Bauteilen vorteilhaft gleichmäßiges, über seine Fläche formstabiles, steifes, robustes und leicht handhabbares Verkleidungselement 5a hergestellt werden. Due to the inventive mixing of the graphite particles 7 and the plastic particles 12 to a mixture with substantially uniform distribution of the particles 7, 12 before solidification can be compared to the known graphite components advantageously uniform, dimensionally stable over its surface, rigid, robust and easy to handle paneling element 5a become.
Eine in Fig. 6 gezeigte weitere erfindungsgemäße Ausführung eines Verkleidungselements 5e unterscheidet sich von dem in Fig. 5 gezeigten durch Verwendung der in Fig. 3 gezeigten Absorptionsschicht 8 des Verkleidungselements 5b. Die hierzu beschriebenen Ausführungen und Vorteile gelten analog auch für das Verkleidungselement 5e aus Fig. 6. A further embodiment according to the invention of a cladding element 5e shown in FIG. 6 differs from that shown in FIG. 5 by using the absorption layer 8 of the cladding element 5b shown in FIG. The embodiments and advantages described here apply analogously to the cladding element 5e from FIG. 6.
Eine in Fig. 7 gezeigte weitere erfindungsgemäße Ausführung eines Verkleidungselements 5f weist zusätzlich zur Ausführung des in Fig. 6 gezeigten Verkleidungselements 5e in der Trägerschicht 6 das Phasenwechselmaterial 9 wie das Verkleidungselement 5b aus Fig. 3 und die Leitungsrohre 10 des Verkleidungselements 5c aus Fig. 4 auf. Die hierzu beschriebenen Eigenschaften und Vorteile dieser Ergänzungen gelten auch für das Verkleidungselement 5f. A further embodiment according to the invention of a cladding element 5f shown in FIG. 7, in addition to the embodiment of the cladding element 5e shown in FIG. 6, in the carrier layer 6, the phase change material 9 as the cladding element 5b of FIG. 3 and the conduit 10 of the cladding element 5c of FIG on. The properties and advantages of these supplements described for this also apply to the cladding element 5f.
Anstelle des zu Fig. 5 beschriebenen Herstellungsprozesses der Trägerschicht 6 kann vorteilhaft nach dem Vermischen der Graphitpartikel 7 und der Kunststoffpartikel 12 das Gemisch zunächst so vorverfestigt werden, dass es noch plastisch verformbar ist, und erst dann die Leitungsrohre 10 in die noch plastisch verformbar Trägerschicht 6 eingedrückt und diese bzw. das Gemisch nachfolgend endverfestigt werden, wie oben beschrieben. Anschließend wird dann wie oben beschrieben die Absorptionsschicht 8 auf der Trägerschicht 6 angebracht. Instead of the manufacturing process of the carrier layer 6 described with reference to FIG. 5, after mixing the graphite particles 7 and the plastic particles 12, the mixture can first be pre-consolidated such that it is still plastically deformable, and only then the conduit 10 into the still plastically deformable carrier layer 6 pressed and this or the mixture is subsequently solidified, as described above. Then, as described above, the absorption layer 8 is mounted on the carrier layer 6.
Zusätzlich weist das Verkleidungselement 5f noch eine Putzschicht 13 auf, welche bevorzugt nach dem Anbringen des Verkleidungselements 5f an der Außenfassade und/oder dem Dach des Gebäudes aufgetragen wird. Alternativ kann die Putzschicht 13 jedoch bereits bei der Herstellung des Verkleidungselements 5f aufgebracht wer- den. Vorteilhaft kann auch alternativ oder zusätzlich eine Fassadenfarbe bereits bei der Fertigung oder auch nach dem Anbringen der Putzschicht 13 auf dem Verkleidungselement 5f aufgetragen werden. Auch kann die Absorptionsschicht 8 weggelassen werden und die Putzschicht 13 und/oder eine Farbschicht direkt auf die Trägerschicht 6 des Verkleidungselements 5f aufgebracht werden. Um eine gute An- haftung des Putzes und/oder der Farbe zu ermöglichen, ist die Trägerschicht 6 bzw. die Absorptionsschicht 8 für die Aufnahme des Putzes und/oder der Farbe vorbereitet, vorzugsweise aufgeraut. In addition, the cladding element 5f still has a plaster layer 13, which is preferably applied after the attachment of the cladding element 5f to the exterior facade and / or the roof of the building. Alternatively, however, the plaster layer 13 can already be applied during the production of the cladding element 5f. the. Advantageously, as an alternative or in addition, a facade paint can already be applied to the lining element 5f during production or even after the application of the plaster layer 13. Also, the absorption layer 8 can be omitted and the plaster layer 13 and / or a color layer can be applied directly to the support layer 6 of the cladding element 5f. In order to allow a good adhesion of the plaster and / or the color, the carrier layer 6 or the absorption layer 8 is prepared for receiving the plaster and / or the color, preferably roughened.
Durch das erfindungsgemäße Verkleidungselement können auf einfache Weise Außenfassaden und/oder Dächer von Gebäuden zur Gewinnung von Wärmeenergie genutzt werden. So können beispielsweise bisher energetisch ungenutzte Fassadenflächen durch die einfach handhabbaren und formstabilen Verkleidungselemente nachgerüstet werden. Der Einsatz von Phasenwechselmaterialien 9 in der Trägerschicht 6 kann zudem zu einer gleichmäßigeren Ausnutzung der eingestrahlten Sonnenenergie verwendet werden. Beispielsweise könnte so die Temperierung von Innenräumen von Bürogebäuden in üblicherweise kühleren Abendstunden im wesentlichen durch die über den Tag in die Verkleidungselemente eingetragene Wärmeenergie bereitgestellt werden, da die Abkühlung des Gebäudes hierdurch verzögert wird. The cladding element according to the invention makes it easy to use external facades and / or roofs of buildings for the production of heat energy. So far, for example, energetically unused facade surfaces can be retrofitted by the easily manageable and dimensionally stable cladding elements. The use of phase change materials 9 in the carrier layer 6 can also be used to a more uniform utilization of the solar energy irradiated. For example, as the tempering of interiors of office buildings in usually cooler evening hours could be provided essentially by the registered throughout the day in the cladding elements heat energy, since the cooling of the building is delayed by this.
Es lassen sich somit einfach vorkonfektionierte und für die Verwendung als thermisch wirkende Solarmodule geeignete Verkleidungselemente herstellen, so dass eine Fertigung derartiger Verkleidungselemente sowie ihre Verwendung im Baubereich in industriellem Umfang durchgeführt werden kann, wodurch sich der Preis für derartige Verkleidungselement deutlich verringern lässt. Aufgrund der großen Formstabilität und Steifigkeit derartiger Verkleidungselemente erleichtert sich ihre Handhabung und Montage an Fassaden von Gebäuden beträchtlich. Insbesondere können auch formstabile Verkleidungselemente mit größeren Abmessungen hergestellt und verwendet werden, ohne eine Beschädigung der Verkleidungselemente bei Transport und Handhabung befürchten zu müssen. Thus, prefabricated cladding elements which are suitable for use as thermally acting solar modules can be produced, so that an industrial production of such cladding elements and their use in the construction sector can be carried out, whereby the price for such cladding elements can be significantly reduced. Due to the great dimensional stability and rigidity of such cladding elements, their handling and installation on facades of buildings considerably facilitates. In particular, dimensionally stable cladding elements can be produced and used with larger dimensions, without having to fear damage to the cladding elements during transport and handling.

Claims

Ansprüche claims
1 . Thermosolares Verkleidungselement (5a-f) für Außenfassaden und/oder Dächer von Gebäuden mit einer graphithaltigen Trägerschicht (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (6) eine Dichte von mindestens 0,6 g/cm3, bevorzugt mindestens 1 ,0 g/cm3 aufweist. 1 . Thermosolar cladding element (5a-f) for exterior facades and / or roofs of buildings with a graphite-containing carrier layer (6), characterized in that the carrier layer (6) has a density of at least 0.6 g / cm 3 , preferably at least 1.0 g / cm 3 .
2. Thermosolares Verkleidungselement (5d-f) für Außenfassaden und/oder Dächer von Gebäuden mit einer graphithaltigen Trägerschicht (6), insbesondere nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es ein verfestigtes Gemisch aus weitgehend gleichmäßig verteilten Kunststoffpartikeln (12) und Graphitpartikeln (7) enthält. 2. Thermosolares cladding element (5d-f) for exterior facades and / or roofs of buildings with a graphite-containing carrier layer (6), in particular according to claim 1, characterized in that it comprises a solidified mixture of substantially uniformly distributed plastic particles (12) and graphite particles (7 ) contains.
3. Verkleidungselement (5a-f) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (6) verdichtetes Graphitexpandat (7), insbesondere Graphitexpandat enthaltende Graphitpartikeln (7), enthält. 3. cladding element (5a-f) according to claim 1 or 2, characterized in that the carrier layer (6) comprises compressed graphite expander (7), in particular graphite expander containing graphite particles (7).
4. Verkleidungselement (5d-f) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Graphitpartikel (7) und Kunststoffpartikel (12) homogen in dem Gemisch verteilt sind. 4. cladding element (5d-f) according to claim 2 or 3, characterized in that the graphite particles (7) and plastic particles (12) are distributed homogeneously in the mixture.
5. Verkleidungselement (5d-f) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch 5. cladding element (5d-f) according to one of claims 2 to 4, characterized
gekennzeichnet, dass das Gemisch 5 bis 90 Gewichts-%, bevorzugt 15 bis 60 Gewichts-% und besonders bevorzugt 20 bis 50 Gewichts-% Kunststoffpartikel (12) enthält.  in that the mixture contains 5 to 90% by weight, preferably 15 to 60% by weight and particularly preferably 20 to 50% by weight of plastic particles (12).
6. Verkleidungselement (5d-f) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch 6. cladding element (5d-f) according to one of claims 2 to 5, characterized
gekennzeichnet, dass die Kunststoffpartikel (12) Thermoplaste und/oder Duroplaste enthalten.  in that the plastic particles (12) contain thermoplastics and / or thermosets.
7. Verkleidungselement (5d-f) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch 7. cladding element (5d-f) according to one of claims 2 to 6, characterized
gekennzeichnet, dass die Kunststoffpartikel (12) Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Polyamide (PA), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyetherke- ton (PEEK), Polyvinylidenfluond (PVDF), Fluoropolymere, Benzoxazine und/oder Polysulfon (PP) enthalten. in that the plastic particles (12) are polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP), polyamides (PA), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polyethers clay (PEEK), polyvinylidene fluoride (PVDF), fluoropolymers, benzoxazines and / or polysulfone (PP).
8. Verkleidungselement (5d-f) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch 8. cladding element (5d-f) according to one of claims 2 to 7, characterized
gekennzeichnet, dass die Kunststoffpartikel (12) Epoxidharz, Phenolharz, Mel- aminharz, Harnstoffharze, und/oder Polyester-Harze, insbesondere ungesättigte Polyester-Harze (UP-Harze), enthalten.  in that the plastic particles (12) contain epoxy resin, phenolic resin, melamine resin, urea resins, and / or polyester resins, in particular unsaturated polyester resins (UP resins).
9. Verkleidungselement (5d-f) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch 9. cladding element (5d-f) according to one of claims 2 to 8, characterized
gekennzeichnet, dass die Trägeschicht (6) ausschließlich aus dem Gemisch aus Graphitpartikeln (7) und Kunststoffpartikeln (12) besteht.  in that the carrier layer (6) consists exclusively of the mixture of graphite particles (7) and plastic particles (12).
10. Verkleidungselement (5b, f) nach einem der voranstehenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (6) ein oder mehrere Phasenwechselmateria- lien (9) enthält. 10. cladding element (5b, f) according to one of the preceding, characterized in that the carrier layer (6) contains one or more phase change materials (9).
1 1 . Verkleidungselement (5b, f) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenwechselmaterial (9) Paraffin, bevorzugt Weichparaffin ist. 1 1. Cladding element (5b, f) according to claim 10, characterized in that the phase change material (9) is paraffin, preferably soft paraffin.
12. Verkleidungselement (5a-f) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (6) mindestens 0,5 cm, bevorzugt mindestens 1 cm dick ist. 12. cladding element (5a-f) according to any one of the preceding claims, characterized in that the carrier layer (6) is at least 0.5 cm, preferably at least 1 cm thick.
13. Verkleidungselement (5c,f) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Trägerschicht (6) Rohre oder Rohrleitungen (10) zur Durchleitung eines Wärmeträgerfluids eingebettet sind. 13. cladding element (5c, f) according to any one of the preceding claims, characterized in that in the carrier layer (6) tubes or pipes (10) are embedded for the passage of a heat transfer fluid.
14. Verkleidungselement (5b,c,e,f) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Sonneneinstrahlung zugewandten Seite der Trägerschicht (6) eine Absorberschicht (8) zur Umwandlung von Sonnenstrahlung in Wärme angeordnet ist. 14. cladding element (5b, c, e, f) according to any one of the preceding claims, characterized in that on the side facing the solar radiation side of the carrier layer (6) an absorber layer (8) for converting solar radiation into heat is arranged.
15. Verkleidungselement (5c) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es auf der der Sonneneinstrahlung zugewandten Seite, insbesondere auf der Trägerschicht (6) oder der Absorberschicht (8) eine 15. cladding element (5c) according to any one of the preceding claims, characterized in that it on the solar radiation side facing, in particular on the carrier layer (6) or the absorber layer (8) a
Schutzschicht (1 1 ) aufweist ist.  Protective layer (1 1) has.
16. Verkleidungselement (5f) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkleidungselement (5f) auf seiner der Sonneneinstrahlung zugewandten Seite, insbesondere auf der Trägerschicht (6) oder der Absorberschicht (8), zur Aufnahme von Putz (13) und/oder Farbe vorbehandelt, insbesondere aufgeraut ist. 16. cladding element (5f) according to claim 14 or 15, characterized in that the cladding element (5f) on its side facing the sun, in particular on the carrier layer (6) or the absorber layer (8), for receiving plaster (13) and / or color pretreated, in particular roughened.
17. Verkleidungselement (5a-f) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es plastisch verformbar ist. 17. cladding element (5a-f) according to one of the preceding claims, characterized in that it is plastically deformable.
18. Verkleidungselement (5a-f) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es in einer vorgegebenen Kontur geformt ist. 18. cladding element (5a-f) according to one of the preceding claims, characterized in that it is shaped in a predetermined contour.
19. Verwendung eines Verkleidungselements (5a-f) nach einem der voranstehenden Ansprüche zur Außenverkleidung von Außenfassaden und/oder Dächern von Gebäuden. 19. Use of a cladding element (5a-f) according to any one of the preceding claims for the outer cladding of exterior facades and / or roofs of buildings.
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