DE19826625A1 - Niedrigenergiegebäude - Google Patents
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Abstract
Ein Niedrigenergiegebäude weist einen Sonnenkollektor 3 zur Energielieferung sowie ein gegen den Erdboden 6 wärmeisoliertes Fundament 4 aus einem Material von hohem Wärmespeichervermögen auf, welches zur Wärmespeicherung und zur Wärmeübertragung dient. Vorgesehen sind ein Kanalsystem A für die Aufwärmluft 9, ein Primärkreislauf B für die Solarflüssigkeit 15, ein Frischluftleitsystem C mit einer zur Vorwärmung durch das Fundament 4 geführten Frischluftleitung 22 sowie ein Luftleitsystem D mit Wärmerückgewinnung.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Niedrigenergiegebäude mit einer hochisolie
renden Hülle für das Gebäude, mit einem Sonnenkollektor zur Energielieferung,
mit einem gegen den Erdboden wärmeisolierten Fundament aus einem Material
von hohem Wärmespeichervermögen, welches zur Wärmespeicherung und zur
Wärmeübertragung dient.
Aus ökonomischem und ökologischen Gründen geht die Tendenz bei der Kon
zeption von Gebäuden, insbesondere von Wohnhäusern, zu einer Bauweise, die
zum Ziel hat, die Beheizung ohne Zufuhr von Fremdenergie in Form von Holz,
Kohle, Öl oder Strom zu bewerkstelligen. Nicht nur die Heizung des Hauses son
dern weitgehend auch die Brauchwasserbereitung geschieht bei solchen Häusern
ausschließlich durch Ausnutzung von Sonnenenergie, die aus vorwiegend auf
dem Dach installierten Solarkollektoren gewonnen wird.
Grundlegende Voraussetzung bei der Errichtung eines Niedrigenergiegebäudes
ist eine besonders wirksame Isolation seiner Hülle nämlich der Außenwände und
des Daches sowie besondere Isoliermaßnahmen gegenüber dem Erdreich. Eine
große Rolle spielen auch Maßnahmen der Wärmerückgewinnung, um die Ener
gieverluste an die Umgebung so niedrig wie möglich zu halten.
Niedrigenergiehäuser sind nach verschiedenen Prinzipien bereits entwickelt und
gebaut worden und daher bekannt. Bekannt sind auch solche Bauweisen, bei de
nen das Fundament des Hauses in Gestalt einer schweren Bodenplatte als Wär
mespeicher eingesetzt wird die über mehrere Wärmeleitsysteme verfügen (WO
81/02 755, EU 0 196 303). Hierbei ist allerdings die erzielte Ausnutzung der
knapp bemessenen, mit Hilfe von Solarkollektoren erzeugten Wärme nicht völlig
befriedigend.
Die Aufgabe der Erfindung kann in Maßnahmen gesehen werden, die den Wär
menutzungsgrad bei einem Niedrigenergiehaus erheblich verbessern.
Zur Lösung der Aufgabe wird von einem Gebäude der eingangs erwähnten Art
ausgegangen und gelöst wird die Aufgabe durch den Einsatz von vier miteinan
der gekoppelten und zusammenarbeitenden Systemen nach den Merkmalen des
Patentanspruches 1, nämlich durch ein Kanalsystem für die durch das Funda
ment hindurchgeführte Aufwärmluft, durch einen Primärkreislauf für die in ei
nem Sonnenkollektor erzeugte Solarflüssigkeit, durch ein Frischluftleitsystem
mit einer durch das Fundament geführten Frischluftleitung sowie durch ein Ab
luftleitsystem, welche durch drei verschiedene Wärmetauscheinrichtungen mit
einander verbunden sind. Es gelingt damit ein Gebäude energieautark werden zu
lassen.
Zweckmäßig besteht das Fundament aus einer mit Bewehrungen versehenen ge
gossenen Platte aus Beton.
Entscheidende Wärmeverluste können vermieden werden, wenn das Fundament
mit Hilfe von Hartschaum gegen den Erdboden wärmeisoliert ist.
Im Sinne eines niedrigen Verbrauches von Fremdenergie liegt es, wenn im ge
schlossenen Primärkreislauf ein Wärmeübertrager zur Übertragung von Brauch
wasser vorgesehen ist.
Für den äußerst seltenen Fall, daß aus klimabedingten Gründen der Sonnenkol
lektor nicht ausreichend Energie zu liefern in der Lage ist, ist es zweckmäßig,
wenn im geschlossenen Kanalsystem eine Heizeinrichtung zur Vorwärmung der
Aufwärmluft vorgesehen ist. Diese Heizeinrichtung kann etwa durch Nacht
strom betrieben werden.
Eine im Primärkreislauf vorgesehen Umwälzpumpe für die Solarflüssigkeit ge
währleistet den Wärmefluß vom Sonnenkollektor zum Wärmetauscher für die
Aufwärmluft.
Zweckmäßig befindet sich im Kanalsystem ein Lüfter zur Unterstützung der Zir
kulation der Aufwärmluft.
Eine Regelung der Belüftung des Gebäudes kann auf einfache Weise dadurch ge
schehen, daß das Frischluftleitungssystem einen Ventilator zur Förderung der
Frischluft aufweist.
Der erforderliche Luftaustausch wird unterstützt, wenn das Abluftleitsystem mit
einem Luftförderer für die aus dem Gebäude zu blasende Abluft ausgestattet ist.
Es versteht sich, daß die erwähnten vier miteinander wirksamen Systeme mit
aufeinander abgestimmten Absperrventilen, Regelventilen, Temperaturwächtern
und dazugehörigen Schalt- und Steuerorganen ausgestattet sind, deren Größe
und Funktion von dem Umfang des umbauten Raumes und der geographischen
Lage des Gebäudes abhängen. Da sie zum Verständnis der Erfindung nicht erfor
derlich sind, ist von deren Beschreibung abgesehen worden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung erläutert.
Diese Zeichnung zeigt das Niedrigenergiegebäude in einem schematischen Auf
riß.
Das dargestellte Gebäude 1 besitzt eine hochisolierende Hülle 2 und besteht aus
einem Stahlgerüst mit einer beiderseits feuerfest verplankten Bekleidung aus
Polyurethan. Zur Lieferung der zur Heizung und zur Brauchwasserbereitung be
nötigten Energie dient ein Sonnenkollektor 3, der auf dem Dach vorgesehen und
nach Süden ausgerichtet ist.
Das Gebäude 1 steht auf einem aus einem Material mit hohem Wärmespeicher
vermögen bestehenden Fundament 4, welches sowohl als saisonaler Wärmespei
cher wie auch zur Wärmeübertragung dient. Dieses Fundament 4 ist eine mit Be
wehrungen 5 versehene, dicke Platte aus einem geeigneten Beton, die gegen den
Erdboden 6 sorgfältig wärmeisoliert ist. Hierzu ist die Platte schwimmend in ei
ner Wanne 7 aus Hartschaum verlegt und frei von Wärmebrücken. Das Gebäude
1 ist hierbei nicht unterkellert.
Das wiedergegebene Niedrigenergiegebäude weist zu seinem Betrieb ein Kanal
system A, einen Primärkreislauf B, ein Frischluftleitsystem C sowie ein Abluft
leitsystem D auf, mit welchen das Gebäude 1 bezüglich der benötigten Heizener
gie praktisch autark wird.
In dem in sich geschlossenen Kanalsystem A zirkuliert unter der Einwirkung ei
nes Lüfters A Aufwärmluft 9, die im Sekundärteil 10 eines Wärmetauschers 11
erwärmt wird. Der schlangenförmige Primärteil 12 dieses Wärmetauschers 11 ge
hört dem Primärkreislauf B an. Zur bedarfsweisen Vorwärmung der Aufwärm
luft 9 ist in dem Kanalsystem A eine elektrische Heizeinrichtung 13 vorgesehen.
Die Aufwärmluft 9 wird mittels eines Rohrsystems 14, welches aus eingegosse
nen Wickelfalzrohren hergestellt ist, durch das ganze Fundament 4 hindurchge
führt.
Im Primärkreislauf B zirkuliert eine Solarflüssigkeit 15, die den Sonnenkollektor
3 durchfließt und dort aufgeheizt wird. Sie gelangt unter Einwirkung einer in
den Primärkreislauf B eingesetzten, elektrisch betriebenen Umwälzpumpe 16
durch vertikale Rohrleitungen in den Sekundärteil 10 des Wärmetauschers 11
und gibt dort ihren Energieinhalt an die Aufwärmluft 9 und damit an das Funda
ment 4 ab. Im Primärkreislauf B befindet sich auch ein Wärmeübertrager 17, des
sen Schlange 18 zur Erwärmung von Brauchwasser 19 dient.
Das Frischluftleitungssystem C - versehen mit einer Einleitungsöffnung 20 im
Freien - dient zur Einleitung von Frischluft 21 in das Innere des Gebäudes 1.
Mittels einer mehrfach verzweigten Frischluftleitung 22 wird sie zu ihrer Vor
wärmung durch das warme Fundament 4 geleitet, wo sie durch das als Wärme
tauscher wirksame Fundament 4 Wärmeenergie von der Aufwärmluft 9 über
nimmt. Sofern das Fundament 4 bzw. die Platte mit einem Estrich versehen ist,
kann ebensogut die Frischluftleitung 22 durch diesen Estrich ganz oder teilweise
hindurchgeführt sein. Die Frischluftleitung 22 ist anschließend durch einen
Wärmeaustauscher 23 zur Rückgewinnung der Restwärme der Abluft des Gebäu
des 1 geleitet und sie endet schließlich mit einer Ausblasöffnung 24 im Innern
des Gebäudes 1. Ein in den Anfang der Frischluftleitung 22 eingesetzter Ventila
tor 25 dient zur Förderung der Frischluft 21 durch das Fundament 4.
Zur Ableitung der verbrauchten Abluft 26 aus dem Gebäude 1 dient das Abluft
leitsystem D. Ein mit einer Abluftöffnung 27 versehener Abluftkanal 28 durch
setzt als Rohrstange 29 den Wärmeaustauscher 23 zwecks Wärmerückgewin
nung. Ein Ausgangskanal 30, in dem ein Luftförderer 31 angeordnet ist, führt die
Abluft 26 ins Freie.
1
Gebäude
2
Hülle
3
Sonnenkollektor
4
Fundament
5
Bewehrungen
6
Erdboden
7
Wanne
A
A
Kanalsystem
B
B
Primärkreislauf
C
C
Frischluftleitungssystem
D
D
Abluftleitsystem
8
Lüfter
9
Aufwärmluft
10
Sekundärteil
11
Wärmetauscher
12
Primärteil
13
Heizeinrichtung
14
Rohrsystem
15
Solarflüssigkeit
16
Umwälzpumpe
17
Wärmeübertrager
18
Schlange
19
Brauchwasser
20
Einleitungsöffnung
21
Frischluft
22
Frischluftleitung
23
Wärmeaustauscher
24
Ausblasöffnung
25
Ventilator
26
Abluft
27
Abluftöffnung
28
Abluftkanal
29
Rohrschlange
30
Ausgangskanal
31
Luftförderer
Claims (9)
1. Niedrigenergiegebäude
- 1. mit einer hochisolierenden Hülle (2) für das Gebäude (1),
- 2. mit einem Sonnenkollektor (3) zur Energielieferung,
- 3. mit einem gegen den Erdboden (6) wärmeisolierten Fundament (4) aus einem Material von hohem Wärmespeichervermögen, welches zur Wärmespeiche rung und zur Wärmeübertragung dient,
- 4. mit einem geschlossenen Kanalsystem (A) für im Kreislauf zirkulierende Auf wärmluft (9), welche durch das Fundament (4) hindurchgeführt und durch ei nen Wärmetauscher (11) geleitet wird,
- 5. mit einem geschlossenen Primärkreislauf (B) für eine Solarflüssigkeit (15), die den Sonnenkollektor (3) durchfließt, durch den Wärmetauscher (11) strömt und dabei ihren Wärmeinhalt an das Fundament (4) abgibt,
- 6. mit einem Frischluftleitungssystem (C) für die Einleitung von Frischluft (21) in das Innere des Gebäudes (1) mit einer Einleitungsöffnung (20) im Freien, mit einer zur Vorwärmung der Frischluft (21) durch das Fundament (4) ge führten Frischluftleitung (22), die durch einen Wärmeaustauscher (23) zur Rückgewinnung der Restwärme aus der Abluft (26) des Gebäudes (1) durch geleitet wird und mit einer Ausblasöffnung (24) im Innern des Gebäudes (1) endet,
- 7. mit einem Abluftleitsystem (D) zur Ableitung der verbrauchten Abluft (26) aus dem Gebäude (1), mit einer Rohrschlange (29) im Wärmeaustauscher (23) zwecks Wärmerückgewinnung, und mit einem ins Freie führenden Ausgangs kanal (30).
2. Niedrigenergiegebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fundament (4) aus einer mit Bewehrungen (5) versehenen, gegosse
nen Platte aus Beton besteht.
3. Niedrigenergiegebäude nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Fundament (4) mit Hilfe von Hartschaum ge
gen den Erdboden (6) wärmeisoliert ist.
4. Niedrigenergiegebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß im geschlossenen Primärkreislauf (B) ein Wärme
übertrager (17) zur Erwärmung von Brauchwasser (19) vorgesehen ist.
5. Niedrigenergiegebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß im geschlossenen Kanalsystem (A) eine Heizein
richtung (13) zur Vorwärmung der Aufwärmluft (9) vorgesehen ist.
6. Niedrigenergiegebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß im Primärkreislauf (B) eine Umwälzpumpe (16)
für die Solarflüssigkeit (15) sitzt.
7. Niedrigenergiegebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß sich im Kanalsystem (A) ein Lüfter (8) für die
Zirkulation der Aufwärmluft (9) befindet.
8. Niedrigenergiegebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Frischluftleitungssystem (C) einen Ventilator
(25) zur Förderung der Frischluft (21) aufweist.
9. Niedrigenergiegebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Abluftleitsystem (D) mit einem Luftförderer
(31) für die aus dem Gebäude (1) zu blasende Abluft (26) ausgestattet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19826625A DE19826625A1 (de) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | Niedrigenergiegebäude |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE19826625A DE19826625A1 (de) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | Niedrigenergiegebäude |
Publications (1)
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DE19826625A1 true DE19826625A1 (de) | 1999-12-23 |
Family
ID=7870944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19826625A Withdrawn DE19826625A1 (de) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | Niedrigenergiegebäude |
Country Status (1)
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