DE10233715A1 - Verfahren zum Betreiben einer Wärmetauscheranlage sowie Wärmetauscher - Google Patents
Verfahren zum Betreiben einer Wärmetauscheranlage sowie WärmetauscherInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Wärmetauscheranlage sowie einen Wärmetauscher zur Aufheizung einer Wärmetauscherflüssigkeit durch Aufnahme von Wärme aus der Umgebung, wobei die Wärmetauscheranlage derart einstellbar ist, dass auch bei relativ niedrigen Außentemperaturen (z. B. -30 DEG C) durch Einstellung einer Temperaturdifferenz zwischen der Wärmetauscherflüssigkeit und der den bzw. die Wärmetauscher umstreichenden Umgebungsluft Wärme für die Heizung oder die Warmwasserversorgung eines Gebäudes gewinnbar ist. Der bzw. die Wärmetauscher sind dabei an der Außenseite eines Gebäudes, zum Beispiel eines Wohnhauses, zum Beispiel auf dem Dach oder in selbiges integriert oder zum Beispiel vor einer oder den Giebelseiten eines Hauses angeordnet. Insbesondere besteht der Wärmetauscher (1) im Wesentlichen aus einem wärmeleitfähigen Blech (3), Rohren (4) und Sammelleitungen (5). Das Blech (3) ist mit Faltungen (3a) versehen, die über die Ebene des Wärmetauschers (1) vorspringen. Die Rohre (4) sind an der Rückseite der Faltungen (3a) angeordnet.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Wärmetauscheranlage sowie einen Wärmetauscher. Diese Wärmetauscheranlagen werden zur Beheizung von Gebäuden, insbesondere Wohnhäusern, verwendet.
- Im Stand der Technik sind Wärmetauscheranlagen bekannt, bei denen eine Wärmetauscherflüssigkeit mit einer Umwälzpumpe durch die Wärmetauscheranlage gefördert wird. In dem zur Wärmetauscheranlage gehörenden Wärmetauscher bzw. Wärmetauschern bzw. Wärmetauschergruppen, welche an einer Gebäudeaußenseite vorgesehen sind, wird die Wärmetauscherflüssigkeit durch die auftreffende Sonneneinstrahlung, und hier insbesondere durch deren infraroten Anteil, aufgeheizt. In der Fachwelt werden derartige Wärmetauscheranlagen auch als Solaranlagen oder Strahlungsenergie-Wärmetauscheranlagen bezeichnet, da sie darauf ausgelegt sind, die der Sonnenstrahlung immanente Energie aufzufangen und in Wärme umzusetzen. Die für diese Wärmetauscheranlagen eingesetzten Wärmetauscher werden auch Sonnenkollektor/-en genannt und unter dieser Bezeichnung angeboten und vertrieben. Derartige Wärmetauscheranlagen sind aus der US 4,534,336 oder der z. B. der EP 0 955 506 A2 bekannt.
- Als Wärmetauscherflüssigkeit wird vorzugsweise Wasser aufgrund seiner Verfügbarkeit und gleichzeitigen hohen Wärmekapazität verwendet, wobei das Wasser zum Verhindern des Einfrierens mit einem Frostschutzmittel, insbesondere Glykol, versetzt ist. Diese Mischung wird üblicherweise als Sole bezeichnet. Die aufgeheizte Sole wird durch entsprechende Gerätetechnik hindurch gefördert, in der die in der Flüssigkeit gespeicherte Wärme an einen Sekundärkreislauf abgegeben wird, der einerseits die Heizkörper im Gebäude speist und andererseits zur Bereitstellung von Warmwasser dienen kann.
- Um den Wirkungsgrad eines in einer solchen Wärmetauscheranlage - Solaranlage - eingesetzten Wärmetauschers zu erhöhen, ist bekannt, ihn aus einer Blechplatte zu bilden, vorzugsweise aus hoch wärmeleitfähigem Kupfer, wobei das Rohrleitungssystem vorzugsweise ebenfalls aus Kupfer besteht. Zur besseren Energieübertragung vom Blech an die Rohre des Rohrleitungssystems ist das Blech derart ausgebildet, dass es nutartige Vertiefungen aufweist, in denen die Rohre angeordnet sind, so dass die Rohre ungefähr zur Hälfte ihrer Umfangsfläche unmittelbar am Blech anliegen und die Kontaktfläche zwischen Rohr und Blech damit vergrößert ist; z. B. bei einer Wärmetauschervorrichtung nach der DE OS 27 09 301 oder der DE 33 10 326 A1.
- Zur Erhöhung des Wirkungsgrades bekannter Wärmetauscheranlagen ist u. a. vorgesehen, dass die Wärmetauscher, die der Wärmetauscheranlagen, gekapselt, d. h. in einem Gehäuse, angeordnet sind, wobei die Fläche des Gehäuses, die den Wärmetauscherelementen zugeordnet ist, aus einer transparenten Abdeckung besteht, z. B. nach der DE 78 13 896 U1 oder der US 4,534,336 oder der US 4,296,741. Gemäß der Solar-Heizungsvorrichtung nach der EP 0 955 506 A2 sind zur Erhöhung des Wirkungsgrades den Wärmetauscherelementen eine Vielzahl von Sammellinsen vorgeordnet.
- Ausgehend von diesem Stand der Technik ist der Fachmann vor die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zum Betreiben einer Wärmetauscheranlage sowie einen Wärmetauscher dahingehend zu verbessern, dass der Wirkungsgrad der Wärmetauscheranlage erhöht ist, deren Herstellung vereinfacht, kostengünstig herstellbar und effektiver betreibbar ist.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben einer Wärmetauscheranlage gemäß dem Patentanspruch 1, insbesondere durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils, gelöst; ein Wärmetauscher gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 5 ermöglicht ebenfalls die Lösung der gestellten Aufgabe. Die Verwendung des Verfahrens gemäß dem Patentanspruch 1 und eines Wärmetauschers gemäß dem Patentanspruch 5 gemeinsam in einer Wärmetauscheranlage bewirken eine noch bessere Lösung der gestellten Aufgabe. Die nachgeordneten Patentansprüche 2 bis 4 und 6 bis 13 offenbaren vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens bzw. des Wärmetauschers.
- Der grundsätzliche Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass nicht die von der Sonnenstrahlung ausgehende Energie zur Gewinnung von Wärme genutzt wird, sondern, anders als bei den genannten bisher bekannten Wärmetauscheranlagen, wird bei der vorliegenden Erfindung der bzw. die Wärmetauscher der Wärmetauscheranlagen gegen ihre Umgebung nicht in speziellen Gehäusen abgeschirmt, sondern bewusst der Umgebungsluft ausgesetzt und der Temperaturunterschied zwischen der vorhandenen Umgebungsluft und der in den Wärmetauschern hindurchgeführten Sole (Wärmetauscherflüssigkeit) zur Wärmegewinnung genutzt. Im Speziellen ist vorgesehen, dass die zur Wärmetauscheranlage gehörende Steuereinheit über Temperaturdifferenzfühler Signale erhält, so dass die in der Wärmetauscheranlage geführte Sole immer auf eine Temperatur geregelt wird, die niedriger ist, als die die Wärmetauscher umstreichende Umgebungsluft. Durch dieses neue Verfahren ist das Betreiben einer Wärmetauscheranlage für die genannte vorgesehen Verwendung auch ohne das Vorhandensein einer Strahlungsenergie (Sonnenstrahlung) möglich, also am Tage bei bedecktem Himmel oder regnerischem Wetter, zu Nachtzeiten als auch in der Winterperiode. Durch Versuche wurde ermittelt, dass selbst bei einer Gebäudeaußentemperatur von Minusgrad 30°C noch Wärme aus der Umgebung gewonnen werden kann.
- Bei dem Verfahren zum Betreiben einer Wärmetauscheranlage, die zur Beheizung und/oder Warmwasserversorgung eines Gebäudes verwendet wird, ist speziell vorgesehen, dass eine Wärmetauscherflüssigkeit wenigsten mit einer Umwälzpumpe durch den wenigstens einen Wärmetauscher gefördert wird, welcher insbesondere Rohrleitungen, insbesondere Rohre und Sammelleitungen, und wenigstens ein wärmeleitendes Blech, das an den Rohrleitungen zur Verbesserung der Wärmeaufnahme anliegt, aufweist, wobei der Wärmetauscher im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet ist und die Rohrleitungen in dieser Ebene verlaufen, wobei in der Wärmetauscheranlage durch wenigstens eine Steuer- oder Regeleinheit in Verbindung mit zweckentsprechendem technischen Gerät, wie Wärmepumpe, Rohrleitungen und weitere Wärmetauscher, welche in einem Speichermedium, bevorzugt Wasser, angeordnet sind, die Temperaturdifferenz zwischen der durch die an der Außenwand des Gebäudes angebrachten Wärmetauscher hindurchfließenden Wärmetauscherflüssigkeit und der Umgebungstemperatur zur Wärmegewinnung genutzt wird.
- Eine Weiterung des Verfahrens sieht folgende Verfahrensschritte vor:
- - die Wärmepumpe arbeitet, und
- - der Raum-Temperaturdifferenzfühler zeigt eine positive Temperatur an,
- - die abgekühlte Sole wird mittels Umwälzpumpen zu den äußeren Wärmetauschern gepumpt, wo sie erwärmt wird, um die Energie an die Wärmepumpe wieder abzugeben.
- Nach einer anderen Weiterbildung sind bei dem Verfahren folgende Verfahrensschritte vorgesehen:
- - die Wärmepumpe arbeitet und
- - der Temperaturdifferenzfühler zeigt keine positive Temperatur an,
- - die abgekühlte Sole wird mittels Umwälzpumpen (2) zu den weiteren Wärmetauschern im Speicherbecken gepumpt, wo die erwärmt wird, um die Energie an die Wärmepumpe wieder abzugeben.
- In weiterer Ausgestaltung sind bei diesem Verfahren die nachstehenden Verfahrensschritte vorgesehen:
- - Wärmepumpe arbeitet nicht und
- - der Temperaturdifferenzfühler zeigt keine positive Temperatur an,
- - die abgekühlte Sole in dem weiteren Wärmetauscher im Speicherbecken wird mittels Umwälzpumpen zu den äußeren Wärmetauschern gepumpt, wo sie erwärmt wird, um die Energie an den Wärmetauscher im Speicherbecken wieder abzugeben.
- Ein weiterer, vorrichtungsmäßiger Kerngedanke der Erfindung besteh darin, dass das den Korpus des Wärmetauschers bildende Blech mit Faltungen versehen ist, wobei die Faltungen im Rahmen der Erfindung entweder einstückig in dem Blech ausgebildet sind, wie im folgenden beschrieben, oder nachträglich an das Blech angeformt sind, z. B. indem weitere Blechelemente mit dem Grundblech verbunden, z. B. angelötet werden.
- Unter dem Begriff "Faltung" ist hierbei ein Vorsprung bzw. eine Erhebung zu verstehen, die in einer Richtung, der Verlaufsrichtung des Rohres, verläuft und sich über die Ebene des Blechs bzw. die Hauptebene des Wärmetauschers erhebt.
- Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mit den Faltungen, die wesentlich über die Ebene des Wärmetauschers überstehen, die absolute Fläche des Bleches gegenüber bekannten Wärmetauschern erhöht ist. Das bedeutet, dass mehr wärmeleitendes Blech zur Wärmeaufnahme aus der Umgebung und Weiterleitung an die Wärmetauscherflüssigkeit in den Rohren vorhanden ist. Des weiteren ist mit den Vorsprüngen erreicht, dass auch die infrarote Sonneneinstrahlung besser ausgenutzt ist, da, insbesondere beim schrägen Auftreffen des Sonnenlichts auf den Wärmetauscher, die Sonnenstrahlen die über die Ebene des Wärmetauschers überstehenden Vorsprünge erwärmen.
- Bei geeigneter Dimensionierung der Vorsprünge wird, wie im folgenden beschrieben, der Wirkungsgrad erheblich verbessert.
- Vorzugsweise haben die Faltungen mindestens die zwei- bis dreifache Höhe des Rohrdurchmessers, so dass durch die Faltungen eine wesentlich vergrößerte Blechoberfläche zum Wärmeaustausch gebildet ist.
- Ebenso ist es von Vorteil, dass der gegenseitige Abstand der Faltungen voneinander mindestens ihrer jeweiligen Höhe entspricht. Damit ist es ermöglicht, auch bei schräger Sonneneinstrahlung einen ausreichenden Wirkungsgrad zu erzielen, da die benachbarten Faltungen sich nicht gegenseitig überdecken und so alle Faltungen bzw. Vorsprünge, die über die Hauptebene des Wärmetauschers überstehen, direkt vom Sonnenlicht angestrahlt werden.
- Als Material für die Rohrleitungen und das Blech wird Kupfer verwendet, das sich durch seine gute Verarbeitbarkeit und hohe Wärmeleitfähigkeit auszeichnet. Ein ebenes Kupferblech bzw. eine Kupferplatte ist auch mit einer, dem Fachmann für Blechumformung bekannten Wellenfaltmaschine in einfacher und wirtschaftlicher Weise entsprechend der Erfindung umformbar. Dabei werden in dem Blech mehrere parallel zueinander verlaufende Falten angebracht und anschließend die Rohre in die Falten eingesetzt und gegebenenfalls mit dem Blech verbunden, z. B. angelötet.
- Prinzipiell kann aber auch jedes andere gut wärmeleitende und schweißbare und/oder hartlötbare Metall zur Herstellung des Blechs und der Rohrleitungen, gegebenenfalls auch aus unterschiedlichen Materialien, verwendet werden.
- Zur Reduzierung der Herstellungskosten verlaufen die Rohre in den Falten parallel zueinander. Zum Umwälzen der Sole sind an den Rohren jeweils endseitig Sammelleitungen zum Zu- und Abführen der Flüssigkeit angeordnet. In einfacher Weise sind die Rohre in die Sammelleitungen eingedrückt. Das bedeutet, dass in die Sammelleitung mit einem schnell rotierenden Werkzeug ein Loch eingedrückt wird, dessen Durchmesser im Wesentlichen dem Rohrdurchmesser entspricht. Anschließend wird das Rohr in das Loch lose eingesetzt und mit geeignetem Lot verlötet. Dadurch ist die Herstellung gegenüber üblichen Rohr- /Flanschverbindungen erheblich vereinfacht und beschleunigt. Prinzipiell können die Rohre mit den Sammelleitungen aber auch hartverlötet oder verschweißt werden.
- In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Wärmetauscher und insbesondere die gesamte Wärmetauscheranlage nahezu drucklos betrieben. Das bedeutet, dass durch die Umwälzpumpe die Flüssigkeit lediglich unter Überwindung des hydrostatischen Drucks im gesamten System umgewälzt wird und die Flüssigkeit nicht unter einem erhöhten Arbeitsdruck steht. Damit ist der Aufwand bei der Abdichtung des Systems erheblich reduziert.
- Ebenso wird die gesamte Anlage vorzugsweise bei einer Arbeitstemperatur unter 100°C, insbesondere ungefähr 70°C bis 80°C, betrieben. Auch dadurch sind die Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit des Systems geringer.
- Zur sinnvollen Ausnutzung des hohen Wirkungsgrades eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers ist dieser Bestandteil einer Wärmetauscheranlage, bei der mit einer ersten Umwälzpumpe Sole durch eine Anordnung mehrerer Wärmetauscher gefördert wird. Diese sind an der Außenseite eines Gebäudes, an der Fassade oder einer schrägen Dachfläche ungefähr nach Westen oder Südwesten ausgerichtet. Dabei können entweder jeder einzelne Wärmetauscher separat mit der Flüssigkeit beaufschlagt werden oder es sind mehrere Wärmetauscher oder alle an einen einzigen Kreislauf angeschlossen. Die erwärmte Flüssigkeit gibt anschließend die Wärme an eine in einem Speicherbecken gespeicherte Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, über gleichartige, im Speicherbecken angeordnete, Wärmetauscher ab.
- Mit einer weiteren Umwälzpumpe wird die Speicherflüssigkeit oder die Sole aus den ersten Wärmetauschern durch eine Wärmepumpe gefördert, in der in an sich bekannter Weise dieser Flüssigkeit die Wärme entzogen wird. Mit dieser Wärme wird anschließend ein Gebäude beheizt bzw. Warmwasser zur Verfügung gestellt.
- Aufgrund der Witterungsbeständigkeit von Kupfer kann der Wärmetauscher auch als Verkleidungselement einer Fassade zum Wetterschutz des Gebäudes verwendet werden. Dazu ist er entweder unmittelbar auf die Fassade aufgebracht oder hinterlüftet vor der Fassade abgehängt.
- Ebenso kann der Wärmetauscher aber auch als Heizkörper in einer bereits vorhandenen Heizungsanlage zur Beheizung eines Raumes verwendet werden. Er strahlt dann die Wärme, die ihm mit einer erhitzten Flüssigkeit im Umlauf zugeführt wird, ab.
- Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem anhand von Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert sind. Es zeigen:
- Fig. 1 Einen Wärmetauscher in perspektivischer Ansicht,
- Fig. 2 einen Wärmetauscher im Querschnitt,
- Fig. 3 einen Wärmetauscher in Draufsicht und
- Fig. 4 eine Wärmetauscheranlage mit mehreren Wärmetauschern.
- Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich um einen Wärmetauscher 1, der im Wesentlichen aus einem ebenen Blech 3 gebildet ist, das mit Faltungen 3a versehen ist. Die Faltungen 3a werden vorzugsweise in einer Wellenfaltmaschine im Blech 3 ausgebildet. Die Faltungen 3a sind parallel zueinander verlaufend angeordnet.
- An der Rückseite des Wärmetauschers 1 sind parallel zueinander verlaufende Rohre 4 an den Rückseiten der Faltungen 3a angeordnet. Die Rohre 4 sind endseitig jeweils mit Sammelleitungen 5 zum Zu- und Abführen der Wärmetauscherflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, verbunden.
- Aus der Querschnittsdarstellung in Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Höhe der Faltungen 3a mindestens dem zwei- bis dreifachen des Durchmessers der Rohre 4 entspricht. Die Rohre 4 sind in den Faltungen 3a angeordnet, so dass die Rohre 4 auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten mit dem Blech 3 in Kontakt stehen und die Faltung 3a das Rohr 4 zumindest teilweise umschreibt.
- Zur endseitigen Verbindung der Rohre 4 mit den Sammelleitungen 5, die außerhalb der Hauptebene des Bleches 3 verlaufen, wie in Fig. 1 dargestellt, sind die Endabschnitte 4a der Rohre 4 gebogen ausgeführt.
- Aus der Querschnittsdarstellung in Fig. 2 ist auch ersichtlich, dass der gegenseitige Abstand a benachbarter Faltungen 3a mindestens der jeweiligen Höhe h der Faltungen 3a entspricht, so dass auch bei schräger Sonneneinstrahlung auf den Wärmetauscher 1 ein hoher Wirkungsgrad ermöglicht ist, da sich die benachbarten Faltungen 3a nicht gegenseitig überdecken und alle unmittelbar vom Sonnenlicht angestrahlt und erwärmt werden.
- Aus der Draufsicht in Fig. 3 ist erkennbar, dass die Rohre 4 parallel zueinander verlaufend angeordnet sind, und die Sammelleitungen 5 im Wesentlichen rechtwinklig dazu angeordnet sind. Dabei ist an einer Ecke des Wärmetauschers 1 ein Zulauf 9 und an der gegenüberliegenden Ecke ein Ablauf 10 ausgebildet. In dieser Ausführungsform hat der Wärmetauscher 1 eine rechteckige Grundfläche, er kann jedoch auch jede andere gewünschte äußere Form aufweisen. Das Blech 3, überdeckt das aus Rohren 4 und Sammelleitungen 5 gebildete Rohrleitungssystem vollständig.
- Aus der Darstellung in Fig. 4 ist der schematische Aufbau einer Wärmetauscheranlage ersichtlich. Sie besteht aus mehreren Wärmetauschern 1, die an einer vorzugsweise nach Westen gerichteten Fassade bzw. schrägen Dachfläche eines Gebäudes angeordnet sind. Die Wärmetauscher 1 können auch als Witterungsschutz für das Gebäude eingesetzt werden, sie sind dann vorzugsweise hinterlüftet. Mit einer ersten Umwälzpumpe 2 wird eine Wärmetauscherflüssigkeit, insbesondere mit Glykol versetztes Wasser, durch die Wärmetauscher 1 hindurchgefördert, wobei entweder jedes einzelne oder eine Gruppe von Wärmetauscherelementen angesteuert wird, oder alle hintereinander in Serie geschaltet sind. Über Rohrleitungen 8 wird die Flüssigkeit durch gleichartige Wärmetauscher 1 in einem Speicherbecken 7 hindurchgefördert. Die Speicherflüssigkeit, ebenfalls Wasser, wird dadurch erwärmt. Über weitere Leitungen 8 wird mit einer zweiten Umwälzpumpe 2 entweder das Wasser aus dem Speicherbecken 7 oder die Sole, die die Wärmetauscher 1 durchläuft, durch eine Wärmepumpe 6 hindurchgefördert, in der das Wasser seine Wärme an einen weiteren Wärmekreislauf abgibt. Mit diesem weiteren Wärmekreislauf wird, in an sich bekannter Weise, ein Gebäude beheizt und/oder Warmwasser bereitet. Die Ausstattung der gesamten Anlage mit einer elektronischen, selbsttätigen Steuerung sowie Steuerungseinrichtungen wie Ventile, Rückschlagventile etc. ist im Stand der Technik bekannt.
- Durch die Umwälzung entweder des Wassers aus dem Speicherbecken 7 oder des Wassers, das die Wärmetauscher 1 an sich durchläuft kann, insbesondere im zweiten Betriebsmodus, auch im Winter noch eine ausreichende Heizleistung erzielt werden. Das Speicherbecken 7 dient dabei als zusätzliches Wärmereservoir, dem Wärme entzogen werden kann. Dabei kann die Wärmepumpe 6 die Sole auf bis zu -30°C abkühlen, so dass sich an den Wärmetauschern 1 im Speicherbecken 7 eine mehrere cm dicke Eisschicht bildet. Durch die große Wärmekapazität von Wasser beim Gefrieren wird so dem Wasser im Speicherbecken 7 eine enorme Wärmemenge zum Beheizen eines Gebäudes entzogen.
- Bei einer derart abgekühlten Sole in der Wärmetauscheranlage sind auch bei niedrigen Außentemperaturen, z. B. um den Gefrierpunkt, immer noch große Temperaturunterschiede zwischen der Sole in den Wärmetauschern 1 und der Umgebungsluft gegeben, so dass die Sole aufgeheizt wird und damit die Anlage trotzdem weiterbetrieben werden kann. Bezugszeichenliste 1 Wärmetauscher
2 Umwälzpumpe
3 Blech
3a Faltung in Pos. 3
4 Rohr
4a Endabschnitt von Pos. 4
5 Sammelleitung
6 Wärmepumpe
7 Speicherbecken
8 Leitungen
9 Steuereinheit
10 Temperaturdifferenzfühler (1. Fühler)
11 Temperaturdifferenzfühler (2. Fühler)
12 Zulauf
13 Ablauf
14 Hausanschlussplatte (überdacht)
a Abstand zwischen Pos. 3a
h Höhe von Pos. 3a
Claims (13)
1. Verfahren zum Betreiben einer Wärmetauscheranlage, die zur
Beheizung und/oder Warmwasserversorgung eines Gebäudes
verwendet wird, wobei eine Wärmetauscherflüssigkeit wenigsten
mit einer Umwälzpumpe (2) durch den wenigstens einen
Wärmetauscher (1) gefördert wird, welcher insbesondere
Rohrleitungen (4, 5), insbesondere Rohre (4) und
Sammelleitungen (5), und wenigstens ein wärmeleitendes
Blech (3), das an den Rohrleitungen (4, 5) zur Verbesserung der
Wärmeaufnahme anliegt, aufweist, wobei der Wärmetauscher im
Wesentlichen in einer Ebene angeordnet ist und die
Rohrleitungen (4, 5) in dieser Ebene verlaufen,
dadurch gekennzeichnet,
dass
in der Wärmetauscheranlage durch wenigstens eine Steuer- oder
Regeleinheit (9) in Verbindung mit zweckentsprechendem
technischen Gerät, wie Wärmepumpe, Rohrleitungen und weitere
Wärmetauscher, welche in einem Speichermedium, bevorzugt
Wasser, angeordnet sind, die Temperaturdifferenz zwischen der
durch die an der Außenwand des Gebäudes angebrachten
Wärmetauscher hindurchfließenden Wärmetauscherflüssigkeit
und der Umgebungstemperatur zur Wärmegewinnung genutzt
wird, wobei wenigstens die Temperatur der geförderten
Wärmetauscherflüssigkeit steuerbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende
Verfahrensschritte:
- die Wärmepumpe arbeitet, und
- der Raum-Temperaturdifferenzfühler zeigt eine positive
Temperatur an,
- die abgekühlte Sole wird mittels Umwälzpumpen (2) zu den
äußeren Wärmetauschern gepumpt, wo sie erwärmt wird,
um die Energie an die Wärmepumpe wieder abzugeben.
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
die folgenden Verfahrensschritte:
- die Wärmepumpe arbeitet und
- der Temperaturdifferenzfühler zeigt keine positive
Temperatur an,
- die abgekühlte Sole wird mittels Umwälzpumpen (2) zu den
weiteren Wärmetauschern im Speicherbecken gepumpt, wo
sie erwärmt wird, um die Energie an die Wärmepumpe
wieder abzugeben.
4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
die Verfahrensschritte:
- Wärmepumpe arbeitet nicht und
- der Temperaturdifferenzfühler zeigt keine positive
Temperatur an,
- die abgekühlte Sole in dem weiteren Wärmetauscher im
Speicherbecken wird mittels Umwälzpumpen zu den
äußeren Wärmetauschern gepumpt, wo sie erwärmt wird,
um die Energie an den Wärmetauscher im Speicherbecken
wieder abzugeben.
5. Wärmetauscher (1) für eine Wärmetauscheranlage zur
Beheizung und/oder Warmwasserversorgung eines Gebäudes,
wobei eine Wärmetauscherflüssigkeit mit einer Umwälzpumpe (2)
durch den Wärmetauscher (1) gefördert wird, mit
Rohrleitungen (4, 5), insbesondere Rohren (4) und
Sammelleitungen (5), und einem wärmeleitenden Blech (3), das
an den Rohrleitungen (4, 5) zur Verbesserung der
Wärmeaufnahme anliegt, wobei der Wärmetauscher im
Wesentlichen in einer Ebene angeordnet ist und die
Rohrleitungen (4, 5) in dieser Ebene verlaufen,
dadurch gekennzeichnet,
dass
- das Blech (3) mit Faltungen (3a) versehen ist, die
Vorsprünge bilden, die über die Ebene des
Wärmetauschers (1) überstehen,
- an der Rückseite der Faltungen (3a) die Rohre (4)
angeordnet sind.
6. Wärmetauscher (1) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Faltungen (3a) mindestens die zwei- bis dreifache Höhe
des Rohrdurchmessers haben.
7. Wärmetauscher (1) nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Faltungen (3a) einen gegenseitigen Abstand (a)
voneinander haben, der mindestens ihrer Höhe (h) entspricht.
8. Wärmetauscher (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Blech (3) und/oder die Rohrleitungen (4, 5) aus Kupfer
oder einem gut wärmeleitenden und hartlötbaren oder
schweißbaren Metall bestehen, insbesondere das Blech (3) auf
einer Wellenfaltmaschine umgeformt ist.
9. Wärmetauscher (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rohre (4) parallel zueinander angeordnet sind und
jeweils endseitig mit einer Sammelleitung (5) miteinander
verbunden sind, insbesondere eingedrückt sind.
10. Wärmetauscher (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmetauscher (1) im Wesentlichen drucklos
betreibbar ist und/oder die Betriebstemperatur unter 100°C liegt.
11. Wärmetauscher (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmetauscher (1) in einer Anlage mit
Wärmepumpe (6), Speicherbecken (7) und Umwälzpumpen (2)
einsetzbar ist, insbesondere dass im Speicherbecken (7) weitere
Wärmetauscher (1) angeordnet sind.
12. Wärmetauscher (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmetauscher (1) als Fassadenelement einsetzbar,
insbesondere er vor einer Fassade abgehängt ist.
13. Verwendung eines Wärmetauscher (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmetauscher (1) als Heizelement oder Heizkörper in
einer Heizungsanlage verwendet wird.
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DE10233715A DE10233715A1 (de) | 2001-07-24 | 2002-07-24 | Verfahren zum Betreiben einer Wärmetauscheranlage sowie Wärmetauscher |
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DE10233715A DE10233715A1 (de) | 2001-07-24 | 2002-07-24 | Verfahren zum Betreiben einer Wärmetauscheranlage sowie Wärmetauscher |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10233715A Withdrawn DE10233715A1 (de) | 2001-07-24 | 2002-07-24 | Verfahren zum Betreiben einer Wärmetauscheranlage sowie Wärmetauscher |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10233715A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3004525A1 (fr) * | 2013-04-16 | 2014-10-17 | Gaelys | Element de revetement de construction et dispositif de production d'eau chaude integrant un tel element de revetement |
DE102014105384A1 (de) * | 2014-04-15 | 2015-10-15 | Jürgen Rupp | Montagesystem für ein durch plattenförmige Elemente abgedecktes Flächenheiz- oder Kühlsystem |
-
2002
- 2002-07-24 DE DE10233715A patent/DE10233715A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3004525A1 (fr) * | 2013-04-16 | 2014-10-17 | Gaelys | Element de revetement de construction et dispositif de production d'eau chaude integrant un tel element de revetement |
DE102014105384A1 (de) * | 2014-04-15 | 2015-10-15 | Jürgen Rupp | Montagesystem für ein durch plattenförmige Elemente abgedecktes Flächenheiz- oder Kühlsystem |
DE102014105384B4 (de) * | 2014-04-15 | 2016-01-14 | Jürgen Rupp | Montagesystem für ein durch plattenförmige Elemente abgedecktes Flächenheiz- oder Kühlsystem |
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