DE2528429A1 - DEVICE FOR THE HEAT SUPPLY OF BUILDINGS - Google Patents

DEVICE FOR THE HEAT SUPPLY OF BUILDINGS

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DE2528429A1 DE19752528429 DE2528429A DE2528429A1 DE 2528429 A1 DE2528429 A1 DE 2528429A1 DE 19752528429 DE19752528429 DE 19752528429 DE 2528429 A DE2528429 A DE 2528429A DE 2528429 A1 DE2528429 A1 DE 2528429A1
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Wilhelm Dipl Ing Mendler
Erwin Dipl Phys Peter
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • F24D11/0257—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps air heating system
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
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Description

26972697

.5.1975 Wd/Ht.5.1975 Wd / Ht

Anlage zurAttachment to

Patent- undPatent and

GebrauchmusterhilfsAnmeldungUtility model registration

ROBERT BOSCH GMBK, 7 StuttgartROBERT BOSCH GMBK, 7 Stuttgart Einrichtung zur Wärir.eVersorgung von GebäudenDevice for the heat supply of buildings

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Wärmeversorgung, wie Raumbeheizung, Brauchwasserbereitung oder dergleichen für ein Gebäude mit einer Wärmepumpe, welche im wesentliehen aus einem Verdampfer, dem über einen Ventilator Luft aus der Umgebung zugeführt wird, einem Verflüssiger, der die von der Wärmepumpe erzeugte Wärme an eine Heizleitung, insbesondere für eine Heizungsanlage,abgibt,sowie einem Expansionsventil und einem Verdichter besteht, welcher ·ΐτι geschlossenen Kreislauf ein Kältemittel vom Verdampfer zum Verflüssiger transportiert. ■ ·The invention relates to a device for heat supply, such as room heating, domestic water preparation or the like for a building with a heat pump, which essentially consists of an evaporator, to which air from the environment is supplied via a fan, a condenser, which is used by the Heat pump generated heat to a heating line, in particular for a heating system, and an expansion valve and a compressor, which · ΐτι closed circuit a refrigerant is transported from the evaporator to the condenser. ■ ·

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Bei derartigen, sogenannten Luft-Wärmepumpen wird im Verdampfer der durchströmenden Luft Wärme entzogen. Um die Verdampfung^temperatur bei gleicher oder ansteigender Kondensationstemperatur nicht zu tief sinken zu lassen und damit mit möglichst günstiger Leistungszahl arbeiten zu können, darf die Luft im Verdampfer nicht zu sehr abgekühlt werden. Dies bedeutet Abkühlung nur um wenige Grad Celsius und damit Anforderung großer Luftmengen. Da außerdem die Wärmeübergangs zahl zwischen Luft und dem aus Metall. bestehenden Verdampfer gering ist, sind luftseitig große Wärmetauscherflachen erforderlich. Derartige Luft-Kältemittelverdampfer sind daher verhältnismäßig groß und erfordern wegen der bei Geschwindigkeiten tiber 3 m/sec. auftretenden Strömungsgeräuschen auch entsprechend große Kanalquerschnitte für die Zu- und Abluft.In such so-called air heat pumps, the evaporator heat is withdrawn from the air flowing through. To the evaporation ^ temperature at the same or increasing condensation temperature not to let fall too low and thus with the most favorable possible To be able to work COP, the air in the evaporator must not be cooled down too much. This means cooling down just around just a few degrees Celsius and therefore require large amounts of air. Since also the heat transfer number between air and the metal. existing evaporator is small, there are large heat exchanger surfaces on the air side necessary. Such air-refrigerant evaporators are therefore relatively large and require because of the Speeds over 3 m / sec. occurring flow noises also correspondingly large duct cross-sections for the supply and exhaust air.

Bei bekannten Ausführungen solcher Wärmepumpen werden die Verdampfer im Untergeschoß oder Keller aufgestellt. Die Luftzufuhr und -abfuhr erfolgt dabei über öffnungen durch die tragenden Sockelmauern des Hauses hindurch und über Kanäle, welche unter der Erdoberfläche eingebetet sind. Die Luft wird dann in der Nähe der Erdbodenoberfläche angesaugt und auch wieder ausgeblasen. Diese öffnungen sind daher erhöhter Verschmutzungsgefahr ausgesetzt und beeinträchtigen durch Zug und ihr Vorhandensein überhaupt den Aufenthaltsbereich in der Nähe des Gebäudes. Auch müssen besondere Maßnahmen gegen das Eindringen von Regen und Schneeschmelzwasser ergriffen werden. Da zwischen zugeführter und abgeführter Luft das im Verdampfer erzeugte Temperaturgefälle herrscht, müssen Kurzschlußströmungen zwischen Ansaug-und Ausblasseite vermieden werden. Die öffnungen für Zu- und Abluft müssen daher entsprechend weit auseinanderliegen, und es muß zusätzlich die Hauptwindrichtung beachtet werden. Dies hat zur Folge, daß zum Beispiel das Grundstück um ein Ein- oder Mehrfamilienhaus in seinem zugedachten Nutzwert zur Bepflanzung, Aufenthalt und anderes wegen der Anlage für Zu- und Abluft beim Einbau einer Wärmepumpe stark eingeschränkt wird.In known designs of such heat pumps, the evaporators are set up in the basement or cellar. The air is supplied and discharged via openings through the supporting base walls of the house and via channels that are embedded under the surface of the earth. The air is then sucked in near the surface of the ground and then blown out again. These openings are therefore exposed to an increased risk of soiling and impair the area in the vicinity of the building due to draft and their presence in general. Special measures must also be taken against the ingress of rain and snowmelt water. Since the temperature gradient generated in the evaporator prevails between the air supplied and discharged, short-circuit flows between the intake and exhaust sides must be avoided. The openings for supply and exhaust air must therefore be far apart, and the main wind direction must also be taken into account. This has the consequence that, for example, the property around a single or multi-family house is severely restricted in its intended utility for planting, residence and other because of the system for supply and exhaust air when installing a heat pump.

• Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Wärmever-• It is an object of the invention to provide a device for heat supply

—. "X «.-. "X ".

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sorgung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die wenig stört und den Betrieb der Einrichtung auch wirtschaftlich positiv beeinflußt .To create supply of the type mentioned, which bothers little and has a positive economic effect on the operation of the facility .

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Verdampfer und der Ventilator unter dem Dach des Gebäudes angeordnet sind und die vom Ventilator aus dem Freien angesaugte Luft durch einen vom Dach und einer hierzu im Abstand darunterliegenden Verschalung gebildeten Hohlraum dem Verdampfer zugeführt wird.This is achieved according to the invention in that the evaporator and the fan is arranged under the roof of the building and the air sucked in from the outside by the fan is through one from the roof and a cladding below it at a distance formed cavity is fed to the evaporator.

Besonders zweckmäßig ist es, die durch den Hohlraum zugeführte Luft über einen Kanal dem Verdampfer zuzuleiten.It is particularly expedient to feed the air supplied through the cavity to the evaporator via a duct.

Derartige Maßnahmen haben den Vorteil, daß Zu- und Abluftöffnungen zum Verdampfer und damit zur Wärmepumpe keinerlei störende Auswirkungen auf das Gebäude und dessen Umgebung haben. Ein besonderer Vorteil ergibt sich auch dadurch, daß die durch Wärmeeinstrahlung auf das Dach erzeugte Wärme/uxe angesaugte Luft übertragen werden kann, wodurch der Leistungsgrad der Wärmepumpe beträchtlich erhöht werden kann. Außerdem stehen sehr große Luftzur fuhrquerschnitte zur Verfügung ,und die Vereisung wird herabgesetzt Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, der 'Zeichnung und den Unteransprüchen. Such measures have the advantage that supply and exhaust air openings to the evaporator and thus to the heat pump have no disruptive effects on the building and its surroundings. A special There is also an advantage in that the heat generated by the radiation of heat onto the roof is transferred to the air sucked in can be, whereby the efficiency of the heat pump can be increased considerably. There is also a lot of air cross-sections are available, and icing is reduced Further advantageous embodiments of the invention emerge from the following description, the drawing and the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt inAn embodiment of the invention is shown in the drawing. This shows in

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Gebäude;1 shows a cross section through a building;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Gebäudedach und dem Verdampfer;2 shows a longitudinal section through the building roof and the evaporator;

Fig. 3 eine Einzelheit.Fig. 3 shows a detail.

In 'Fig. 1 ist mit 10 die Außenwand eines Gebäudes bezeichnet, das in üblicher Weise einen durch eine Decke 11 und ein Dach' 12 gebil-In 'Fig. 1 is denoted by 10 the outer wall of a building that in the usual way one formed by a ceiling 11 and a roof 12

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detem Bühnenraum 13 besitzt. Das Gebäude wird mit Hilfe einer Wärmepumpe I2! mit Wärme - insbesondere auch Brauchwasser - versorgt, deren Verdampfer 15 auf der Bühne angeordnet ist.has stage room 13. The building is built with the help of a heat pump I 2 ! with heat - in particular also domestic water - supplied, the evaporator 15 is arranged on the stage.

Die Wärmepumpe ist eine sogenannte Luft-Wärmepumpe, d. h. dem Verdampfer 15 wird Luft aus der Umgebung zugeführt. Diese Luftzufuhr sieht folgendermaßen aus: Unter dem Dach 12 ist parallel und im Abstand zu diesem verlaufend eine Verschalung 16 angeordnet, die aus einem wärmeisolierenden Werkstoff besteht. Die Verschalung· Ib besitzt an ihrem über die Außenmauer hinausstehenden Teil öffnungen oder Spalte 17» durch welche die Luft aus dem Freien Zutritt zu dem zwischen der Verschalung 16 und dem Dach 12 gebildeten Hohlraum 18 hat. Die angesaugte oder zugeführte Luft steigt im Hohlraum 18 und auch im Bühnenraum hoch bis zum Dachfirst 19 und gelangt von hier über Schlitze oder Spalte 20 in einen .Saugkanal 21, welcher zum Verdampfer 15 führt. Am unteren Teil des Verdampfers ist ein Ventilator 22 angeordnet, welcher die benötigte Luft ansaugt und die im Verdampfer 22 abgekühlte Luft über einen Abluftkanal 23 ins Freie leitet (s. Fig. 2).The heat pump is a so-called air heat pump, i. H. the vaporizer 15 air is supplied from the environment. This air supply looks like this: Under the roof 12 is parallel and in the At a distance from this a casing 16 is arranged, which consists of a heat-insulating material. The casing · Ib has openings or gaps 17 'on its part protruding beyond the outer wall through which the air from the open air can enter to the cavity 18 formed between the casing 16 and the roof 12. The sucked in or supplied air rises in the cavity 18 and also in the stage area up to the roof ridge 19 and from here it reaches a .saugkanal 21 via slots or gaps 20, which leads to the evaporator 15. At the bottom of the evaporator a fan 22 is arranged, which sucks in the required air and the air cooled in the evaporator 22 via an exhaust air duct 23 leads into the open (see Fig. 2).

Die Luftzuführung über den Hohlraum 18 hat ganz entscheidende Vorteile dann, wenn Sonneneinstrahlung erfolgt. Dadurch erwärmt sich das Dach und die unter diesem entlanggeleitete, angesaugte Luft aus der Umgebung. Hierdurch kann der Leistungsgrad der Wärmepumpe zum Teil beträchtlich verbessert werden. Damit die eingestrahlte Wärme nicht durch Wind· und Luftbewegungen an der äußeren Oberfläche abgegeben wird^kann zweckmäßigerweise parallel zum Dach verlaufend eine Schicht 2*1 aus lichtdurchlässigem Material z. B. Kunststoff angeordnet sein. Dadurch wird die eingestrahlte V/ärme im Dach bzw. den Dachziegeln erhalten. Dünne Schneeschichten lassen Lichtstrahlen durch und verhindern nicht restlos die oben erwähnte Einstrahlung.The air supply via the cavity 18 has very decisive advantages when there is sunlight. This heats up the roof and the air drawn in under it from the area. In this way, the efficiency of the heat pump can in some cases be considerably improved. So that the irradiated Heat does not come from wind and air movements on the outer surface dispensed ^ can expediently run parallel to the roof a layer 2 * 1 of translucent material e.g. B. Be arranged plastic. As a result, the irradiated V arms are preserved in the roof or the roof tiles. Leave thin layers of snow Light rays pass through and do not completely prevent the above-mentioned radiation.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, audh im Abstand zu den Außenwänden 10 und parallel zu diesen verlaufend ebenfalls eine Schicht 25 aus Wärme isolierendem oder sonstigem lichtundurchlässigem Ma-Furthermore, it can also be useful at a distance from the outer walls 10 and also running parallel to these a layer 25 of heat-insulating or other opaque material

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terial anzuordnen. Zwischen dem unteren Rand und dem Boden sind Öffnungen oder Spalte 26 ausgebildet. Ähnliche Spalte 27 können sich auch zwischen dem oberen Rand der Schicht 25 und dem Dach 12 befinden.material to be arranged. Openings or gaps 26 are formed between the lower edge and the bottom. Similar column 27 can are also located between the upper edge of the layer 25 and the roof 12.

Eine derartige Isolierschicht hat den Vorteil, daß die durch die Wand und die Fenster 28 abgegebene Wärme in dem Hohlraum 29 zwischen der Außenwand und der Schicht 25 nach oben steigt und auch in den Hohlraum 18 gelangt. Durch die Spalte 27 wird ebenfalls noch Luft aus dem Freien angesaugt. Dies ist deshalb zweckmäßig, damit die Luftgeschwindigkeit im Hohlraum 29 nicht zu groß wird und dadurch die Wärmeabgabe erhöht würde. Es ist möglich, die Schicht 25 ebenfalls aus lichtdurchlässigem Werkstoff herzustellen, vor allem auf Hausseiten mit starker Sonneneinstrahlung . Es kann zweckmäßig sein, Jalousien vorzusehen, um die Lichteinwirkung auf Dach und Außenwände zu reduzieren, insbesondere im Sommer, se daß die Räume nicht in unerwünschter Weise erwärmt werden.Such an insulating layer has the advantage that the heat given off through the wall and the windows 28 in the cavity 29 between the outer wall and the layer 25 rises upwards and also enters the cavity 18. Through the column 27 is also still sucked in air from the open air. This is therefore useful so that the air speed in the cavity 29 does not increase becomes large and thereby the heat output would be increased. It is possible for the layer 25 also to be made of a translucent material especially on house sides with strong sunlight. It can be useful to provide blinds to the exposure to light on the roof and outer walls, especially in summer, so that the rooms are not heated in an undesirable way will.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, einen Saugkanal 21 zum Verdampfer vorzusehen. Dieser kann die durch den Hohlraum 18 zugeführte Luft auch ohne diesen Kanal anssaugen, insbesondere dann, wenn der Bühnenraum 13 klein und niedrig ist.It is not absolutely necessary to have a suction channel 21 to the evaporator to be provided. This can suck in the air supplied through the cavity 18 even without this channel, in particular then when the stage space 13 is small and low.

Wie die Fig. 3 zeigt, können die Schichter. 2h bzw. 25 nach Art hochklappbarer Jalousien ausgebildet sein.As shown in FIG. 3, the layerers. 2h or 25 be designed in the manner of folding blinds.

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Claims (1)

- 6 - R. 2ς '■ "7 - 6 - R. 2ς '■ " 7 AnsprücheExpectations / 1.1 Einrichtung zur Wärmeversorgung, wie Raumbeheizung, Brauchwasserbereitung oder dergleichen für ein Gebäude mit einer Wärmepumpe, welche im wesentlichen aus einem Verdampfer, dem über einen Ventilator Luft aus'der Umgebung zugeführt wird, einem Ver flüssiger, der die von der Wärmepumpe erzeugte Wärme an eine Heizleitung, insbesondere für eine Heizungsanlage abgibt, sowie einem Expansionsventil und einem Verdichter besteht, welcher im geschlossenen Kreislauf ein Kältemittel vom Verdampfer zum Verflüssiger transportiert, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (15) und der Ventilator (22) unter derr-. Dach (12) des Gebäudes angeordnet sind und die aus dem Freien vom Ventilator angesaugte Luft durch einen vom Dach (12) und einer hierzu im Abstand darunterliegenden Verschalung (16) gebildeten Hohlraum (18) dem Verdampfer zugeführt wird./ 1.1 Equipment for heat supply, such as room heating, domestic water preparation or the like for a building with a heat pump, which essentially consists of an evaporator, the over a fan is supplied with air from the environment, a Ver liquid, which emits the heat generated by the heat pump to a heating line, in particular for a heating system, and an expansion valve and a compressor, which in a closed circuit a refrigerant from the evaporator transported to the condenser, characterized in that the evaporator (15) and the fan (22) under derr-. Roof (12) of the building are arranged and the air sucked in from the open air by the fan through a roof (12) and a cavity (18) formed at a distance below the casing (16) is fed to the evaporator. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Hohlraum (18) zugeführte Luft über einen Kanal (21) dem Verdampfer '(15) zugeführt wird.2. Device according to claim 1, characterized in that the air supplied through the cavity (18) via a channel (21) the evaporator '(15) is supplied. 3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gs^3. Device according to one of claims 1 and / or 2, characterized gs ^ kennzeichnet, daß auch an der Außenwand (10) des Gebäudes undindicates that also on the outer wall (10) of the building and zweitesecond im Abstand zu dieser eineVVerschalun^ (25) angeordnet ist, die mit dem Hohlraum (18) unter dem Dach in Verbindung steht, und daß die Luft aus dem Freien auch am unteren Ende der zweiten Verschalung angesaugt und.dem durch diese Verschalung gebildeten Hohlraum (29) dem anderen Hohlraum (18) zugeführt wird.at a distance from this a shuttering ^ (25) is arranged which communicates with the cavity (18) under the roof, and that the air from the open air also at the lower end of the second Cladding sucked in und.dem formed by this cladding Cavity (29) is fed to the other cavity (18). 609883/0505 - 7 -609883/0505 - 7 - - 7 - R. 26 ·; *- 7 - R. 26 ·; * H. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, doß die Verschalungen (16, 25) aus wärmeisolierendem Werkstoff bestehen. H. Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the casings (16, 25) consist of heat-insulating material. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß über dem Dach und im Abstand zu diesem eine lichtdurchlässige, aber nicht luftdurchlässige Schicht (21O angeordnet ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a translucent, but not air-permeable layer (2 1 O is arranged above the roof and at a distance from it. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Verschalung (25) an der Außenwand des Gehäuses aus lichtdurchlässigem Werkstoff besteht und gegen Sonneneinstrahlung abdeckbar ist, z. B. durch Rolläden, Jalousien oder dergleichen.6. Device according to one of claims 1 to 3> characterized in that that the cladding (25) on the outer wall of the housing consists of translucent material and protects against solar radiation can be covered, e.g. B. by shutters, blinds or the like. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Dachendes und der zweiten Verschalung (25) Öffnungen (27) für der1. Zutritt· von Luft aus den Freien angeordnet sind.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that below the roof end and the second cladding (25) openings (27) for the 1 . Access · of air from the open air are arranged. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7j dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (22) hinter dem Verdampfer angeordnet ist und zu einem Ausblaskanal (23) führt, der die abgekühlte Luft ins Freie bläst. U8. Device according to one of claims 1 to 7j, characterized in that that the fan (22) is arranged behind the evaporator and leads to a blow-out duct (23) which cools the Blowing air into the open air. U 609883/0505609883/0505
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