透光太阳能收集器.pdf

本发明涉及用于通过加热在两个透光玻璃壁(1，2)之间循环的空气(5，6)的循环叶片来收集红外太阳辐射的设备。第一玻璃壁(1)以圆方式(8)偏振光。第二玻璃壁(2)朝该第一玻璃壁(1)反射红外辐射(9)。已被反射的红外辐射(9)改已改变偏振方向并然后由第一玻璃壁(1)吸收，第一玻璃壁(1)发热，并且又加热与之接触的空气(5，6)的循环叶片。

1.  一种用于收集太阳能的设备，其包括至少一个透光或半透光的玻璃壁(1，2；18)，所述玻璃壁(1，2；18)具有暴露于来自太阳的入射光(7)的一个面(1a；18a)，其特征在于，其在入射光线的路径上包括光偏振装置(3)，所述光偏振装置(3)后面跟着反射装置(4)，所述反射装置(4)适于朝所述暴露的面(1a；18a)反射偏振光(8)中的全部或一些，并且给予其修正的偏振，以便反射光(9)由所述偏振装置(3)吸收并引起所述玻璃壁(1；18)的发热。

2.  根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述偏振装置(3)选择成以圆(左旋或右旋)、椭圆或直线方式偏振入射光(7)，并且/或者具有圆双折射性质，并且其中，所述反射装置(4)选择成反转由所述偏振装置(3)透射的偏振光(8)的偏振。

3.  根据权利要求1或权利要求2所述的设备，其特征在于，所述反射装置(4)选择成以便反射接收到的光波长的光谱的仅一部分。

4.  根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述反射装置(4)选择成仅反射接收到的偏振光的红外分量的全部或一些(10)，且让接收到的偏振光的可见分量的全部或一些(10)透过。

5.  根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，用于偏振入射光(7)的所述偏振装置(3)由偏振过滤器构成，所述偏振过滤器定位在所述玻璃壁(18)的暴露面(18a)上或集成到所述玻璃壁(18)的主体中。

6.  根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，用于反射偏振光(8)的装置(4)由反射过滤器构成，所述反射过滤器固定到所述玻璃壁(18)的背面(18b)或集成到所述玻璃壁(18)的主体中。

7.  根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，所述偏振装置(3)和所述反射装置(4)集成到单个玻璃嵌板(18)中，所述单个玻璃嵌板(18)意图在从所述反射装置(4)接收到的红外辐射的吸收的作 用下被加热，并将吸收的热传送到由至少一个透光玻璃嵌板(16，17)限定的至少一个空气空间(5B，6B)。

8.  根据权利要求1-6中的任一项所述的设备，其特征在于，所述偏振装置(3)集成到第一玻璃嵌板(1)中，并且其中，所述反射装置(4)集成到第二玻璃嵌板(2)中，所述第二玻璃嵌板(2)在入射光线的路径中设置在所述第一玻璃嵌板(1)的后面，所述第一玻璃嵌板(1)在从所述反射装置(4)接收到的红外辐射的吸收的作用下导致被加热。

9.  根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述第一玻璃嵌板(1)和所述第二玻璃嵌板(2)由空气空间(5，6)分隔开，所述空气空间(5，6)与所述第一玻璃嵌板(1)接触而被导致发热。

10.  根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述第一玻璃嵌板(1)和所述第二玻璃嵌板(2)紧固在一起并彼此热接触，以便在由所述第一玻璃嵌板(1)进行的红外辐射的吸收的作用下一起发热，并且其中，因此产生的热被传送到至少一个空气空间(5A，6A)，所述空气空间(5A，6A)由所述第一和/或所述第二玻璃嵌板(1，2)在一侧上限定，且由至少一个透光玻璃嵌板(16，17)在另一侧上限定。

11.  根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，单个玻璃嵌板(18)或第一玻璃嵌板(1)和/或第二玻璃嵌板(2)由有机玻璃制成或由水晶玻璃制成。

12.  根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，所述偏振装置(3)和所述反射装置(4)通过所述玻璃壁(1，2；18)的表面处理或主体处理而形成。

13.  根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，所述反射装置(4)由从铝、铜、镍、钴、钛、银、金和铂中选取的金属粒子制成。

14.  根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，单个玻璃嵌板(18)或第一(1)和/或第二(2)玻璃壁(2)反射或吸收紫外辐射。

15.  根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，单 个玻璃嵌板(18)或第一(1)和/或第二(2)玻璃壁(2)是半透光和/或有色的。

16.  根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，所述偏振装置(3)和/或所述反射装置(4)集成到可挠且可选地为自粘性的膜中。

17.  根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，邻接所述玻璃壁(18；1，2)的空气空间(5，6；5A，6A)由另一种气态、液态或固态透光流体，或由相变材料或由真空替代。

18.  根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，其包括凹面镜、透镜、棱镜，菲涅耳透镜或定日镜类型的光学器件，以用于朝所述设备的暴露面(1a；18a)集中入射太阳光(7)，或者以便集中由所述设备透射的光(10)。

19.  根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，其包括光伏电池，所述光伏电池定位在所述玻璃壁(18；1，2)和/或透光玻璃嵌板(16，17)的上方，以便入射太阳辐射(7)或透射辐射(10)的一部分照射在电池上并且转化为电，而入射太阳辐射(7)的另一部分转化为热。

20.  根据权利要求19所述的设备，其特征在于，所述光伏电池定位在由透光带隔开的平行带中，所述透光带的宽度小于1微米，以便所述光伏电池既执行入射太阳辐射的直线偏振的任务又执行产生电的任务。

21.  根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，其配备有机械系统，所述机械系统用于确保气态或液态流体在所述玻璃壁(18；1，2)之间和/或附近的循环。

22.  根据前述权利要求中的任一项所述的用于收集太阳能的设备，其特征在于，其包括坚固或可挠的框架或支撑，所述框架或支撑由金属、木头或合成材料制成，能够使收集设备适用于窗户、滑动凸窗、温室壁、游泳池盖、花园棚、飞行器窗、天窗、运输车辆窗、广 告牌、橱窗、瓷砖、屋顶，并且适用于建筑、运输车辆、广告张贴和图像广播的领域中包括电子显示屏的使用透光材料的全部设备。

透光太阳能收集器
技术领域
本发明涉及太阳能收集器并且更具体地涉及热太阳能收集器。
背景技术
太阳能收集器将太阳光转换为热能、电能、或化学能、或这些多种能量的组合。为此，太阳能收集器使用对接收到的太阳辐射中的全部或一些进行吸收或转换的材料。该吸收取决于使用的吸收材料且取决于太阳辐射的波长。理想地，黑体可吸收大部分太阳辐射并将其转化为热，这提高了收集器的温度。
利用该原理的热太阳能板通常是不透光的，因为它们吸收可见光范围内的波长，并且也吸收紫外线和红外线范围中的波长。
然而，在某些应用中使用对可见光透光并只收集太阳光谱的紫外线和/或红外辐射的太阳能收集器可能是有利的。这特别是在需要能量来调节房间或温室的温度，同时在这些空间中需要自然光的建筑和农业领域中的情况。
为了简化语言，用语“透光”随后将被用于表示让可见光透过的透光元件，与其在其他波长范围内的性能无关。
已存在具有反射红外辐射的性质的透光玻璃嵌板，但该辐射不是被收集来用于加热目的的，或者它虽然被收集但是效率非常低。
也存在称为“顶动态(parietodynamic)”的玻璃嵌板，其由透光的三个玻璃制品(glazing)组成，通过温室效应而被加热的空气流在其内流动，也就是说，该玻璃保持其接收到的红外辐射的一部分，同时形成朝外的隔热屏障。在不同玻璃壁(glazed wall)之间被加热的空气被迫使进入临近的房间以加热其，同时使外部的光能够透过玻璃嵌板。由于普通的透光玻璃嵌板只吸收少量红外辐射，故该设备的效率降低。
发明内容
本发明的目的
本发明主要的目的是通过光学装置来改善透光热太阳能收集器的效率，该光学装置将提高不可见太阳能(主要是红外辐射)的收集度，同时为所述收集器保持对可见光的良好透光度。
本发明的另一个目的是提出一种用于收集太阳能的设备，其是透光或半透光的，并且其透光度和红外辐射的收集度可通过适当地选择使用的材料来容易地调节。
本发明的另一个目的是提出一种用于收集太阳能的设备，其简单且经济，并且可容易地集成到各种支撑结构中，以使该太阳能收集器能够用在多种应用环境中，不管是特别地用于建筑、运输装置还是其他环境。
本发明的概述
根据本发明的设备由一个或更多个透光玻璃壁(也简单地称为玻璃嵌板)构成，该透光玻璃壁或者被循环空气空间隔开，或者互相黏附地接合并靠近空气空间，它们可通过该空气空间来执行热能的传递。
各玻璃嵌板或玻璃壁包括两个面，即称为外面的一个面和称为内面的一个面，已知外面将被限定为暴露于入射光，特别是太阳光，且内面面向相反方向。
第一玻璃壁接收外部太阳光。根据本发明，该第一玻璃壁已在表面处或其主体内经历光学处理，以便使透过其的光(例如圆形地)偏振。该圆偏振可以在如下方向上实现，该方向按照惯例或者对于左侧偏振平面是“左旋”的，或者对于右侧偏振平面是“右旋”的。该第一玻璃壁的旋转能量是由于包括在其表面上或其主体内的不对称微观结构，诸如例如如下原子排列，该原子排列形成分子或晶体的不对称空间几何图形，以至于该几何图形不可与其镜象叠加(superimpose)。这两个不对称微观结构(互相是彼此的镜像但不能够叠加)具有使光波的电场沿相反方向旋转的已知性质。该旋转性质由用语“旋光性(optical activity)”和/或“圆双折射”定义。其通过使用特定的有机化合物例 如糖(蔗糖，果糖，葡萄糖)而获得。
使得可能给予玻璃嵌板该圆双折射特性的技术对本领域技术人员来说是已知的，并且不会详细描述。将简单地提及这些技术中的一个，例如如下一个技术：其在于使两个旋光性表面叠加，第一表面具有使光以线性方式偏振的特性，且另一个表面具有使光波的电分量减慢四分之一波长的特性。
根据本发明，反射装置在入射光的光学路径上布置在偏振装置的后面。这些反射装置例如布置在在表面上或者其本体内本身也已经历光学处理的第二玻璃壁上，以便反射入射的红外辐射，同时让可见光的更多或更少部分透过。
众所周知，被第二玻璃嵌板反射的偏振红外辐射在其反射期间将看到其偏振平面变化。特别地，以下为波动光学的特性：当被反射表面(特别是玻璃表面或金属表面)反射的时候，偏振平面为右旋的电磁波变为左旋，并且反之亦然。被第二玻璃嵌板反射且因此具有例如左旋偏振平面的偏振红外辐射朝具有右旋偏振的第一玻璃嵌板前进，然后第一玻璃嵌板将停止并吸收该红外辐射，因为它具有相反的偏振。
然而，暴露的玻璃嵌板的偏振过滤器对红外线的吸收将升高其温度，并通过传导和对流对其附近，并且特别对邻近包含该偏振装置的玻璃嵌板的空气放出其热量。因此被加热的该空气然后能够被引导，以循环到待加热或待冷却的房间，该冷却能够通过例如用于转化热能的众所周知的过程来执行。因此产生的热空气或冷空气然后可以可选地储存在为该目的而提供的空间中。
结果，根据本发明的太阳能收集器对于正常地通过它的可见光可以保持非常透光，但是对于已由偏振过滤器吸收的红外辐射的大部分已变得不透光。该红外线因此已转化为热能，该热能已实现偏振过滤器、支撑它的玻璃嵌板、和与其接触的空气空间的温度升高。
本发明的原理可容易地适用于玻璃壁的若干构造，例如偏振装置和反射装置集成到单个玻璃壁中的构造，或偏振装置集成到第一玻璃 壁中且反射装置集成到第二玻璃壁中的构造。
在单个玻璃壁的情况中，该壁被空气空间或填充有其他流体的空间包围，该其他流体使得可能回收由于红外辐射的吸收而在玻璃嵌板中形成的热量，而且这些空气空间可由用作隔离双重玻璃制品的透光玻璃嵌板简单地限定。
类似地，当使用两个不同的玻璃壁时，它们可由设置在它们之间的空气空间或填充有另一传热介质的空间隔开，并且它们可以朝向外侧可选地具有隔离和透光的双重玻璃制品。
根据本发明的另一个实施例，可选地处理以便获得偏振装置和反射装置的两个玻璃嵌板不由空气空间分隔开，而是直接彼此接合，以便确保它们之间的热接触，这不会改变偏振红外辐射的反射然后吸收、以及由此导致的吸收性玻璃嵌板的加热的连续光学效应。在该情况下，通过利用第三和第四透光玻璃嵌板(它们简单地作用为围绕两个接合的偏振和反射玻璃嵌板的结构的双重玻璃)的简单限定，与热的玻璃嵌板接触的一个或更多个空气空间可重建在两个接合的玻璃嵌板的任一侧上。
根据本发明的透光太阳能收集器也可以在其表面的一部分上提供有用于集中入射太阳光的装置，和/或用于集中透过收集器的可见光的装置。
根据本发明的原理，根据本发明的透光太阳能收集器也可以在其表面的一部分上提供透光或不透光的光伏电池，该光伏电池使得可能从入射太阳辐射的一部分生成电能，同时红外辐射被用于加热收集器的玻璃壁。这使得可能从一个且同一个、然而最少部分地透光的太阳能收集器生成热和电。
以详细的方式，且为了执行上述原理，本发明的一个主题是用于收集太阳能的设备，该设备包括至少一个透光或半透光的玻璃壁，该玻璃壁具有暴露于来自太阳的入射光的一个面，其特征在于，其在入射光线的路径上包括光偏振装置，后面跟着反射装置，该反射装置适 于朝所述暴露的面反射偏振光中的全部或一些，并且给予其修正的偏振，以便反射光由所述偏振装置吸收，并引起所述玻璃壁的发热。
根据本发明的一个具体实施例，所述偏振装置被选择成以圆(左旋或右旋)、椭圆或直线的方式偏振入射光并且/或者具有圆双折射性质，并且该反射装置被选择成逆转由偏振装置传送的偏振光的偏振。
反射装置可以被选择成以便反射接收到的光波长的光谱中的仅一部分。
作为变形，该反射装置可以选择成仅反射接收到的偏振光的红外分量中的全部或一些，且让接收到的偏振光的可见光分量中的全部或一些透过。
在一个具体实施例中，用于偏振入射光的偏振装置由定位在玻璃壁的暴露面上或集成到玻璃壁的主体中的偏振过滤器构成。
根据本发明，用于反射偏振光的装置由固定到玻璃壁背面或集成到玻璃壁主体中的反射过滤器构成。
根据第一实施例，所述偏振装置和所述反射装置集成到单个玻璃嵌板中，该单个玻璃嵌板意图在从反射装置接收到的红外辐射的吸收作用下被加热，并将吸收的热传送到由至少一个透光玻璃嵌板限定的至少一个空气空间。
根据另一个实施例，所述偏振装置集成到第一玻璃嵌板中，并且所述反射装置集成到在入射光线的路径中置于所述第一玻璃嵌板后面的第二玻璃嵌板中，所述第一玻璃嵌板在从反射装置接收到的红外辐射的吸收作用下被导致发热。在该实施例中，第一玻璃嵌板和第二玻璃嵌板可例如由与所述第一玻璃嵌板接触而发热的空气空间分隔开。备选地，第一玻璃嵌板和第二玻璃嵌板可紧固在一起并与彼此热接触，以在由所述第一玻璃嵌板引起的红外辐射的吸收的作用下一起发热。因此产生的热然后被传送到至少一个空气空间，该空气空间在一侧上由第一和/或第二玻璃嵌板限定，且在另一侧上由用作隔离双重玻璃制品的至少一个透光玻璃嵌板限定。
在构想的各种实施例中，单个玻璃嵌板或第一玻璃嵌板和/或第二玻璃嵌板由有机玻璃制成或水晶玻璃制成。
根据本发明，偏振装置和反射装置通过玻璃壁的表面处理或主体处理而形成。特别地，该反射装置可以有利地由从铝、铜、镍、钴、钛、银、金和铂中选取的金属粒子形成。
特别地，为了保护人，单个玻璃嵌板或第一和/或第二玻璃壁反射或吸收紫外辐射。
单个玻璃嵌板或第一和/或第二玻璃壁的外观可改变，这些玻璃嵌板可以是半透光的和/或有色的。
根据一个容易实现的实施例变形，包括在现存的玻璃制品上，偏振装置和/或反射装置被集成到可挠的且可选地为自粘性的膜中，该膜可添加和固定到现存的玻璃制品，以将后者转化成根据本发明的透光太阳能收集器。
为了使传热完美或使它们适应应用要求，邻接玻璃壁的空气空间可由另一种气态、固态或液态的透光流体，或由相变材料或由真空替代。
有利地，根据本发明的设备附加地包括凹面镜、透镜、棱镜，菲涅耳透镜或定日镜类型的光学器件，以用于朝设备的暴露于入射太阳光的面集中入射太阳光，并且/或者为了集中被该设备透射的光。
另外，为了将太阳能到热的转化与电流的生成结合，根据本发明的设备的一个变形包括光伏电池，该光伏电池设置在玻璃壁和/或透光玻璃嵌板的表面的一部分的上方。因此，入射太阳辐射或透射辐射的一部分照射在所述电池上并且转化为电，而入射太阳辐射的另一部分转化为热。
在一个具体的实施例中，产生电的光伏电池也具有以直线方式使光偏振的性能。这些光伏电池然后定位在由透光带隔开的微米尺寸平行带中，透光带的宽度小于1微米。置于光伏偏振器后面的四分之一波长膜然后将引起线偏振光向圆偏振光的转化，同时产生电。
根据本发明的设备优选地配备有机械系统，该机械系统用于确保气态或液态流体在玻璃壁之间和/或其附近的循环，这使得可能将生成的热传送到能够使用它的房间或其他地方。
本发明的另一个主题是一种如上所限定的用于收集太阳能的设备，其附加地包括坚固或可挠的框架或支撑，该框架或支撑由金属、木头或合成材料制成，能够使该收集设备适用于窗、滑动凸窗、温室壁、游泳池盖、花园棚、飞行器窗、天窗、运输车辆窗、广告牌、橱窗、瓷砖、屋顶，并且适用于建筑、运输车辆、广告张贴和图像广播领域中包括电子显示屏的使用透光材料的全部设备。
附图说明
现在在附图描述的帮助下更详细地描述本发明。
图1是根据本发明的太阳能收集器的一个实施例的横截面中的正视图，示出了使用两个玻璃壁的结构的原理，及其光学功能。
图2A是一个实施例变形的示意图，其中两个玻璃壁接合在一起并由隔离双重玻璃制品包围。
图2B是一个实施例变形的示意图，其中两个玻璃壁由单个玻璃嵌板替代。
图3是包括根据图1的太阳能收集器的房屋窗户的示范实施例的透视图。
图4是表现在根据本发明的设备的背景下，可用作偏振装置的圆偏振过滤器的光反射和透射率的图。
具体实施方式
根据图1的设备主要由被循环空气空间(5，6)分隔开或邻近循环空气空间(5，6)的两个透光玻璃嵌板或玻璃壁(1，2)构成。第一玻璃壁(1)在其外表面(1a)或暴露面上接收入射太阳光(7)。
该第一玻璃壁(1)已事先在表面上或其主体内经历光学处理(3)，以形成偏振装置，该偏振装置具有使穿过它(8)的入射光(7)例如圆形地偏振的效应。该圆偏振可发生在如下方向上，该方向根据惯例或者对于 左侧偏振平面是“左旋的”，或者对于右侧偏振平面是“右旋的”。
第二玻璃壁(2)也已自身在表面上或其主体内经历光学处理(4)，以形成反射装置，该反射装置具有朝第一玻璃壁反射该偏振光辐射(8)或该辐射的一部分(例如其红外分量)，同时允许光辐射的另一部分(例如可见光的大部分(10))透过玻璃嵌板(2)的效应。因此，该设备可保持对可见光透光，但吸收光线的红外分量。
特别地，被第二玻璃嵌板(2)反射的偏振红外辐射(9)在其反射期间已改变了其偏振平面。因此，偏振光(8)的该偏振平面(例如右旋偏振平面)在反射的红外辐射(9)中变为左旋的。现在具有左旋偏振平面的红外辐射(9)朝具有右旋偏振平面的第一玻璃嵌板(1)前进，第一玻璃嵌板(1)然后会停止并吸收该反射的红外辐射(9)，因为它具有相反的偏振。由第一玻璃嵌板(1)的偏振过滤器(3)吸收反射的红外线(9)会因此升高偏振过滤器和支撑它的玻璃嵌板(1)的温度。该玻璃嵌板(1)然后会将它的热量传给包含在两个玻璃嵌板(1，2)之间的冷空气(5)。该冷空气(5)因此变热，并且已在两个玻璃嵌板(1，2)之间循环的因此被加热的空气(6)然后或者通过对流，或者优选地通过强制循环装置而被朝待加热的面传送。
图2A示出本发明的另一个实施例，其中由偏振和反射处理(3，4)光学地活化的两个玻璃壁(1，2)彼此接合以便热接触。此外它们通过定位在两个接合的玻璃嵌板(1，2)的每一侧上并用作隔离玻璃制品的两个透光玻璃嵌板(16，17)与外部隔离。设置在两个透光玻璃嵌板(16，17)和该两个玻璃壁(1，2)之间的空间被与为本发明的主题的半透光太阳能收集器接触发热(6)的空气空间(5)行进通过。
图2B示出了更简单的实施例，其中两个玻璃壁(1，2)由集成了偏振装置(3)和反射装置(4)二者的单个玻璃嵌板(18)替代，例如以偏振过滤器(3)在玻璃嵌板上置于入射太阳光一侧，且反射镜(4)在入射光线的光学路径中置于偏振过滤器后面的形式。如图2A中的变形所示，装备有其偏振装置(3)和反射装置(4)的单个玻璃嵌板(18)通过由透光隔 离玻璃(16，17)限定和引导的空气空间(5B，6B)与环境热隔离。
图3是应用于房屋的窗户的生产的根据图1的设备的变形的具体示范实施例。该窗户由双重玻璃(1，2)构成，该双重玻璃(1，2)被木质或另一隔离材料制成的框架支持，该框架包括开口(11，12)，开口(11，12)允许外部空气(5)通过两个玻璃壁(1，2)之间的空气(13)循环朝房屋的内部空气(6)循环。外侧开口(11)优选地在低位置，而内侧开口(12)优选地在高位置(12)，以便形成从房屋外侧(14)到内侧(15)的自然空气循环。第一玻璃壁(1)由4mm厚的透明玻璃制成，并且在其内面上覆盖有100微米厚的半透光膜(3)，该半透光膜(3)例如沿右旋方向圆形地偏振进入的光(7)。第二玻璃壁(2)由4mm厚的透明玻璃制成，并且在其内面上覆盖有半透光膜(4)，该半透光膜(4)具有反射红外太阳辐射(即波长在0.76与2.5微米之间的辐射)的性能。在这些数值不关于设备的特征的范围受限制的情况下，该膜(4)的性能如下：
UV阻隔：99％
可见光反射(镜面效应)：7％
可见光透射：70％
阻隔的总太阳能(热)：49％
太阳光反射率：27％
太阳光吸收率：26％
太阳光透射率：47％
眩光减少：20％
红外线(760到2500mm)阻隔：～70％
厚度：50微米。
两个玻璃壁(1，2)之间的距离是28mm。窗户的其他尺寸在本例中是：
高度：1.90m
宽度：0.85m
双重玻璃的总厚度：36mm。
图4表现的是仅用于实现根据本发明的设备的偏振装置的圆偏振过滤器的透射度。
上面的曲线作为波长的函数表示入射光(7)在通过偏振过滤器之后的透射度。
下面的曲线表示偏振辐射(9)在由反射装置反射之后到外侧的透射度。
在下面的曲线上可以看出，作为可见范围中波长的函数，到外侧的透射度在0与10％之间。当然，使用具有在红外范围中也非常低或甚至接近0的透射度的偏振过滤器将使得可能将红外辐射更好地限制在设备内侧，这使得可能如上所述地加热设备的玻璃壁(1；18)。
根据图3的设备的光学功能因而如下。入射外部光(7)在通过第一玻璃嵌板(1)及其偏振膜(3)时变成偏振的(8)。该偏振光(8)的红外辐射(9)的70％的量被第二玻璃嵌板(2)的膜(4)反射，同时反转其偏振方向，其偏振方向因此变成左旋的。此外，可见光(10)的70％的量的穿过第二玻璃嵌板(2)并进入房屋中。被红外膜(4)反射的辐射代表接收到的太阳能的49％，即，如果将由于入射辐射(7)反射到外侧(14)造成的损失考虑在内，则由窗户作为整体接收的能量的约40％被红外膜(4)朝两个玻璃嵌板(1，2)之间的空气空间(5)反射，当窗户暴露于全日照时，这代表400W/m²的功率的等同物。该能量然后被对于左旋偏振辐射(9)不透光的第一玻璃嵌板(1)的偏振过滤器(3)吸收，和由红外膜(4)上的反射产生的辐射的情况一样。在该吸收的作用下，偏振膜(3)然后发热直到达到高于60℃的温度，并且将其热量给予与其接触并在两个壁(1，2)之间循环的空气(13)。在该示例中，热空气(6)被直接注入靠近窗户的房间(15)(通过其高的开口(12))。
在一个不同的实施例中(未描绘)，热空气(6)被吸收式空调回收，以冷却房间(15)。
总体而言，根据本发明的设备使得可能收集太阳能的接近40％，同时允许可见光的70％透过。通过比较，只使用双重玻璃制品(1，2)或 三重玻璃且可选地使用相同品质的红外膜(4)，但没有作为本发明的特征的偏振过滤器(3)的顶动态类型的常规设备收集太阳辐射的仅10％。
由于对可见光大体透光的玻璃壁，根据本发明的设备特别适于收集太阳能。
本发明的优点
最后，本发明使得可能比常规的双重或三重玻璃制品收集多得多的太阳能，同时保持对可见光的良好透光度。