CH636429A5

CH636429A5 - Klimaanlage fuer wohnhaeuser.

Info

Publication number: CH636429A5
Application number: CH398479A
Authority: CH
Inventors: Gerd-Dieter Behrendt
Original assignee: Ludowigs Kg Fa Richard
Priority date: 1978-05-05
Filing date: 1979-04-27
Publication date: 1983-05-31
Also published as: NL7903507A; GB2020797B; GB2020797A; FR2425040B1; AT377847B; DE2819642A1; ATA330279A; BE876063A; IT1112831B; FR2425040A1; IT7922379A0

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für Wohnhäuser, 35 Die Energieaufnahme des Betondaches ist nur deshalb mög-insbesondere Ein- oder Mehrfamilienhäuser mit Flachdach, be- lieh, weil letzteres nach aussen hin nicht mit Dämmaterial bestehend aus einer Wärmepumpe und einem an diese primärsei- deckt ist, sondern völlig offen zu Tage liegt. Diese Konstruktion tig angeschlossenen Kollektor, sowie einer sekundärseitig ange- ist dadurch ermöglicht, dass als Herstellungsmaterial wasserun-schlossenen Verbrauchsanlage. durchlässiger Beton verwendet wird, wie er zum Beispiel in der

Zur Abdeckung des notwendigen Energiebedarfes werden 40 DIN 1045 vom Januar 1972 bezeichnet ist. Das Leitungssystem in jüngerer Zeit viele neue Wege ausprobiert und erprobt. kann in beliebiger Form hergestellt werden, so beispielsweise

So sind Solaranlagen zur Bereitung von warmem Brauch- durch nachträglich entfernbare Formkörper. Der Energieträger,

wasser und zur Beheizung von Schwimmbädern und Gebäuden der durch das Leitungssystem fliessen soll, benötigt keine feste bekannt. Diese Anlagen weisen alle den Nachteil auf, dass in Verrohrung, da der Beton selbst undurchlässig ist und damit ein der Zeit des wesentlichen Energiebedarfes, nämlich im Herbst, 45 dichtes Leitungsnetz gewährleistet.

Winter und Frühling, keine ausreichende Sonneneinstrahlung Um Risse an den Auflagerpunkten zu vermeiden, ist die vorhanden ist, während in der Zeit grösster Sonneneinstrahlung massive Dachkonstruktion in diesen Punkten verschiebbar gela-

nur ein relativ geringer Energiebedarf besteht. gert, wie dies an sich bekannt ist.

Dieser Mangel ist prinzipbedingt und nicht heilbar. Die für die Abschirmimg des Gebäudeinneren notwendige

Um hier Abhilfe zu schaffen wurde vorgeschlagen, den er- 50 Wärmedämmung ist unterhalb des bewehrten, massiven Falch-

heblichen Restenergiebedarf durch Strom, vorzugsweise Nach- daches befestigt; vorzugsweise sind die Dämmplatten in die Un-

strom abzudecken. Dies geschah in Verbindung mit Fussboden- terseite des Betondaches eingegossen und über Falzverbindun-

heizungen, da diese vor allem wegen der geringen Vorlauftem- gen aneinander gekoppelt.

peratur vorteilhaft sind. Auch diese Kombination zeigt aber kei- Durch diese Dämmung ist sichergestellt, dass das Betondach ne auf Dauer brauchbare Lösung, weil die Elektrizitätswerke 55 keine nennenswerte Energie aus dem Gebäudeinnern entneh-

für diese Zusatzheizung in der kältesten Zeit, in der ohnehin der men kann. Das Dach stellt einen Wärmespeicher erheblicher grösste Strombedarf anfällt, nicht die erforderliche Leistung zur Masse dar. Das gekühlte Energietransportmedium durchläuft

Verfügung stellen können. von der Wärmepumpe kommend das Leitungssystem und er-

Eine andere Lösungsmöglichkeit bietet die Wärmepumpe, wärmt sich dabei, bevor es wieder zur Wärmepumpe zurück-

die eine nach einer Umkehrung des Carnot-Prozesses arbeiten- 60 läuft. Die so erzielbaren Einsparungen an Energiekosten sind de Maschinenanordnung darstellt. Hierbei wird durch Zufüh- ganz erheblich, obwohl die Wärmepumpe natürlich mit geeigne-

rung mechanischer Arbeit Wärme auf ein höheres Temperatur- ten Energieträgern gespeist werden muss. Hierfür kommen fe-

niveau gehoben und so wirtschaftlich weiterverwendbar ge- ste, flüssige oder gasförmige Brennstoffe in Betracht. Auch macht. Da der Vorgang teilweise umkehrbar ist, lässt sich ein elektrische Energie kann genutzt werden.

Vielfaches der aufgewandten Arbeit als Wärme gewinnen. Vom 65 Durch Kreislaufumkehr kann die Anlage auch zur Kühlung

Arbeitsprozess einer Kältemaschine unterscheidet sich der Vor- des Gebäudes benutzt werden.

gang nur durch die Lage der Temperaturen. Praktische Anwen- Um eine möglichst grosse Flächenbelegung zu erreichen ist düngen des Systems sind die sogenannten reversiblen Heizun- es vorteilhaft, wenn das Leitungssystem aus einer spiralförmig in

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dem Flachdach verlegten Rohrleitung besteht (Fig. 2). Die Klimaanlage besteht aus einer nicht dargestellten Wär-

Auch kann vorgesehen sein, dass das Leitungssystem aus mepumpe mit sekundärseitig angeschlossenem Verbrauchssy-

einer mäanderförmig im Flachdach eingebetteten Rohrleitung stem und einem primärseitig angeschlossenen Kollektor. Als besteht (Fig. 3). Kollektor dient ein aus wasserundurchlässigem Beton herge-

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn als Trägerflüssigkeit Sole s stelltes Flachdach 1 in das ein Leitungssystem 2 eingebettet ist.

in das Leitungssystem eingefüllt ist. Das Dach 1 ist etwa 18 cm stark und weist randseitig T-förmige

Dabei soll der Gefrierpunkt der Sole unter den niedrigsten Verstärkungen 3 auf. Der Abstand der aus Kunststoffrohren zu erwartenden Temperaturen liegen. von 20 mm Durchmesser und 2 mm Wandstärke gebildeten

Als besonders günstig wird angesehen, dass das Flachdach Rohrleitungsadern voneinander beträgt etwa 8 cm.

etwa 18 cm stark ausgebildet ist und das Leitungssystem etwa io Die Rohrleitung 2 kann spiralförmig (Fig. 2) oder mäander-

mittig darin verläuft, wobei der Abstand der benachbarten förmig (Fig. 3) verlegt sein. In Fig. 3 ist der Aus- und Einlass an

Rohrleitungsteile etwa 8 cm beträgt. gleicher Stelle angeordnet.

Die Stärke von 18 cm ist vorzugsweise eine Mindestangabe, Durch das Rohrleitungssystem 2 zirkuliert eine Sole geeig-

wobei es vorteilhaft ist, das Dach stärker auszubilden. neter Zusammensetzung.

Die beanspruchten Werte stellen Erfahrungswerte dar. Ins- 15 An den Auflagestellen 4, an denen das Betondach 1 auf den besondere kommen bei der Verlegung des Rohrleitungssystems Stützmauern 5 oder dergleichen aufliegt, ist das Dach 1 allseitig

Kunststoffrohre von 20 mm Durchmesser und 2 mm Wandstär- verschieblich gelagert.

ke in Betracht.

Die Verlegung erfolgt vor Vergiessen des Betons in vorge- Zum Gebäudeinneren hin ist unterseitig an dem Dach 1 eine fertigte, an der Bewehrung angebundene Halter. Es ist für die 20 Wärmedämmung 6 mit Dampfsperre angebracht. Als

Benutzung unerheblich, ob die Rohrleitungen an den Stossstel- Dampfsperre genügt eine Alufolie, eine Lackschicht oder der-

Ien dicht sind oder ansonsten Setzrisse oder dergleichen aufwei- gleichen. Die Dachoberseite kann zusätzlich mit Kies 7 oder sen, da der sie umhüllende Betonmantel vom Energietransport- dergleichen belegt sein.

mittel nicht durchdrungen werden kann.

Sofern erforderlich ist es möglich, dass unterhalb des Flach- 25 Die Dampfsperre ist nur unter bestimmten Bedingungen,

daches eine Wärmedämmung mit Dampfsperre angebracht ist. beispielsweise bei Schwimmbädern, wegen der erhöhten Luft-

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung feuchte, erforderlich. Ansonsten kann auf sie verzichtet werden, dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt: Es sei noch bemerkt, dass auch die Rohrleitungsspirale ge-

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Betonflachda- 30 mäss Fig. 2 so verlegt werden kann, dass Ein- und Auslass an ches mit Leitungssystem als Kollektor; etwa der gleichen Stelle liegen.

Fig. 2 desgleichen im Schnitt A-A der Fig. 1 ; Dazu wird die Rohrleitung vom Ein- bzw. Auslass her als Fig. 3 eine Variante wie Fig. 2 gesehen. . Doppelspirale verlegt.

1 Blatt Zeichnungen

Claims

636 429 2 PATENTANSPRÜCHE gen, bei denen die Wärme zum Beispiel einem Wasserlauf oder dem Erdreich entnommen wird und die Eindampf ung mit Brü-

1. Klimaanlage für Wohnhäuser, bestehend aus einer Wär- denkompression erfolgt.

mepumpe und einem an diese primärseitig angeschlossenen Bei Entnahme aus einem Wasserlauf besteht allerdings die

Kollektor, sowie einer sekundärseitig angeschlossenen Ver- 5 Gefahr einer unzulässigen Temperaturabsenkung, was zu Vege-

brauchsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor aus tationsveränderungen der Landschaft führen kann. Die Ausnut-

einem Flachdach (1) aus wasserundurchlässigem Beton mit ein- zung der Erdboden- und der Luftwärme stehen wegen der gebettetem Leitungssystem (2) besteht, wobei das Leitungssy- schlechten Wärmetauschverhältnisse technische Schwierigkei-

stem (2) eine Zuleitung und eine Ableitung aufweist, die mit der ten im Wege, da die Wärmetauscher zu gross werden.

Wärmepumpe verbunden sind und so den Kollektorkreislauf io Auch bei diesem System ist eine Kombination mit grossflä-

bildet, dass das Falchdach (1) an allen Auflagestellen (4) ver- chigen Heizanlagen mit geringer Vorlauftemperatur erfolgver-

schieblich gelagert und dass die Wärmedämmung (6) lediglich sprechend.

unterseitig am Flachdach (1) innerhalb des Gebäudes ausge- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klimaanla-

führt ist. ge eingangs genannter Art zu schaffen, bei der der zur Wär-

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, i5 meentnahme bestimmte Kollektor unabhängig von Umweltbe-dass das Leitungssystem (2) aus einer spiralförmig in dem Flach- dingungen ist, in ein Wohnhaus integriert werden kann und den-dach (1) verlegten Rohrleitung besteht (Fig. 2). noch die notwendige Wärmeentnahme ermöglicht.

3. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass dass das Leitungssystem (2) aus einer mäanderförmig im Flach- der Kollektor aus einem Flachdach aus wasserundurchlässigem dach (1) eingebetteten Rohrleitung besteht (Fig. 3). 20 Beton mit eingebettetem Leitungssystem besteht, wobei das

4. Klimaanlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge- Leitungssystem eine Zuleitung und eine Ableitung aufweist, die kennzeichnet, dass als Trägerflüssigkeit Sole in das Leitungssy- mit der Wärmepumpe verbunden sind und so den Kollektor-stem (2) eingefüllt ist. kreislauf bildet, dass das Flachdach an allen Auflagestellen ver-

5. Klimaanlage nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge- schieblich gelagert und dass die Wärmedämmung lediglich un-kennzeichnet, dass das Flachdach (1) etwa 18 cm stark ausgebil-25 terseitig am Flachdach innerhalb der Gebäudes ausgeführt ist. det ist und das Leitungssystem (2) etwa mittig darin verläuft, Die Wärmeentnahme erfolgt dabei über einen flüssigen wobei der Abstand der benachbarten Rohrleitungsteile etwa Energieträger, der die Wärmeenergie aus der erheblichen Mas-8 cm beträgt. se des massiven Flachdaches entnimmt. Das Betonflachdach

6. Klimaanlage nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge- kann die notwendige Wärmeenergie von aussen durch direkte kennzeichnet, dass unterhalb des Flachdaches (1) eine Wärme- 30 Sonneneinstrahlung, diffuse Strahlung, aus dem Regenwasser, dämmerung (6) mit Dampfsperre angebracht ist. der Luft, sowie auch aus Schnee oder Eis aufnehmen und diese speichern.

. Über das Leitungssystem wird die Energie abgeführt und zur Wärmepumpe geleitet.