DE29603485U1 - Baukörper - Google Patents

Baukörper

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    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
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Description

26. Februar 1996 Ächatz Wärmetechnik GmbH DEGC-40414.8
Baukörper
Die Erfindung betrifft einen Baukörper und insbesondere eine Gebäudeaußenwand.
Im Winter liegen häufig die Temperaturen im Freien bei Temperaturen um den Gefrierpunkt. Durch entsprechende Beheizungen werden die Temperaturen in den Räumen, in denen sich Personen aufhalten, um die 2O0C aufrecht erhalten. Dies bedeutet, daß sich in den Gebäudeaußenwänden entsprechende Temperaturgefälle einstellen, die trotz vorgesehener Isolierungen zu beachtlichen Wärmeverlusten und somit erhöhten Heizleistungen führen.
Süd- und Westfassaden von Gebäuden, die meist mit großen Fensterflächen versehen sind, dienen in der Regel zur passiven Sonnenenergienutzung. Die eingestrahlte Sonnenenergie auf der Südfassade eines Hauses entspricht auch an strahlungsarmen Wintertagen etwa den Wärmeverlusten dieser Fassade. Einerseits wird die auf die Südwand eingestrahlte Wärmeenergie in der Wand gespeichert. Andererseits beheizt die durch die südlichen Fensterflächen eingestrahlte Sonnenenergie die Wohnräume. Auf der Nordseite und der Ostseite des Hauses fehlt jedoch die Sonneneinstrahlung im wesentlichen, so daß sich das erwähnte Temperaturgefälle einstellt, das den Transport von Wärme vom Gebäudeinneren an die Umgebung verursacht.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, den Baukörper, insbesondere die Gebäudeaußenwand, wie sie
eingangs erwähnt wurden, so auszugestalten, daß bei Vorhandensein einer Temperaturdifferenz von beispielsweise von 10 bis 50 grd zwischen der einen Seite des Baukörpers mit höherer Temperatur und der anderen Seite des Baukörpers mit niedrigerer Temperatur bzw. zwischen der Innenraumseite und der Außenseite einer Gebäudeaußenwand, beispielsweise auf der Nord- und Ostseite eines Gebäudes, die Verluste von Nutzwärme so gering wie möglich gehalten werden können.
Diese Aufgabe wird bei dem Baukörper, insbesondere der Gebäudeaußenwand der eingangs genannten Art mit in dem Baukörper eingebetteten Leitungen für ein Fluid, mit jeweils wenigstens einem mit den Leitungen verbundenen Fluidverteiler und Fluidsammler und mit einer Abfall- bzw. Restwärmequelle zum Erwärmen des Fluids gelöst, die mit dem Fluidverteiler und dem Fluidsammler verbindbar ist.
Die Abfall- bzw. Restwärme ist beispielsweise in einem Fluid gespeichert, dessen Temperatur 300C oder weniger beträgt, während die Nutzwärme in der Regel zum Heizen von Räumen zugeführte Wärme bei Temperaturen über 300C ist.
Die Abfall- bzw. Restwärmequelle ist zweckmäßigerweise ein Sonnenkollektor, die Abfallwärme kann jedoch auch aus Kühlanlagen, Abgasanlagen stammen.
Um den Wärmetransport gegenüber freier Konvektion zu steigern, kann vorteilhafterweise der Abfallwärmequelle eine Fluidpumpe zugeordnet sein.
Um den Wärmeübergang des Fluids aus den Leitungen in den Baukörper zu verbessern, haben die Leitungen zweckmäßigerweise Wärmetauscherlamellen.
In dem Baukörper können Temperaturfühler vorgesehen werden, die mit dem Steuergerät eines Heizsystems verbunden sind. Dadurch läßt sich die Einstellung eines gewünschten Temperaturprofils im Baukörper erreichen.
Gewöhnlich wird als Fluid ein Gemisch aus Frostschutzmittel und Wasser verwendet.
Durch die Aufheizung des Baukörpers mit der Abfallwärme bzw. Restwärme lassen sich die Transmissionswärmeverluste im Baukörper bzw. in der Gebäudeaußenwand verringern, da der Baukörper zuerst die gespeicherte Abfall- bzw. Restwärme nach außen abgibt, wodurch die Nutzwärme im Gebäudeinneren im wesentlichen erhalten bleibt, was enorme Einsparungen an Heizkosten bedeutet.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 in einem Schaltbild schematisch einen Baukörper in Zuordnung zu einem Heizsystem mit einem Sonnenkollektor und
Fig. 2 im Querschnitt schematisch einen Baukörper gemäß der Erfindung in Form einer Gebäudeaußenwand mit Temperaturprofilen.
Der in Fig. 1 schematisch gezeigte Baukörper 1 ist von in ihm eingebetteten Leitungen 11 durchzogen, die mit einem Fluidverteiler 13 und einem Fluidsammler 12 verbunden sind, welche über Leitungen 16 und 15 an ein Heizsystem angeschlossen sind.
Das Heizsystem hat einen Abschnitt 2 für die Baukörpererwärmung mit einem Mischer 21 und einer Pumpe 22 für die Förderung
des Fluids durch die Leitung 16 zum Fluidverteiler 13.
Das Heizsystem hat ferner eine Solaranlage 3 mit einem Sonnenkollektor 31 und einem Solarboiler 32, die über Leitungen 33 und 34 unter Zwischenschaltung einer Pumpe 35 miteinander verbunden sind.
Das Heizsystem hat schließlich einen Heizkessel 4 konventioneller Bauweise, der einerseits als Wärmequelle für eine Fußbodenheizung 41 sowie als Wärmequelle für den Solarboiler 32 dient.
Die jeweiligen Einstellungen erfolgen mit Hilfe eines Steuergeräts 5, mit dem auch eine Steuerleitung 17 verbunden ist, die an einen Temperaturfühler 14 in dem Baukörper 1 angeschlossen ist.
Der in Fig. 2 gezeigte Baukörper 1 ist ein Teil einer Gebäudeaußenwand mit einer Außenisolierung 61, Wandmaterial 62 aus Stein und einem Innenputz 63. In das Wandmaterial 62 sind die Leitungen 11 so eingebettet, daß ein direkter Wärmeübergang an das Wandmaterial 62 erfolgen kann, wobei zur Vergrößerung der Wärmeübergangsflächen nicht gezeigte Wärmetauscherlamellen vorgesehen werden können.
Versuche mit einer solchen Gebäudeaußenwand, die einen k-Wert von 0,33 W/m2 K hat, haben gezeigt, daß bei einer innenseitigen Temperatur von 200C sich die folgenden Wärmeverluste ergeben: Bei einer Außentemperatur von 15°C 3,65 W/m2, bei einer Außentemperatur von 100C 7,30 W/m2, bei einer Außentemperatur von 50C 10,95 W/m2, bei einer Außentemperatur von O0C 14,60 W/m2, bei einer Außentemperatur von -50C 18,25 W/m2, bei einer Außentemperatur von -100C 21,90 W/m2 und bei einer Außentemperatur von -15°C 25,55 W/m2, wenn keine Wärmezufuhr
ins Innere des Baukörpers erfolgt.
In Fig. 2 sind nun verschiedene Temperaturverläufe in der Gebäudeaußenwand bei einer innenseitigen Temperatur von 200C eingezeichnet, die sich aufgrund einer Erwärmung des Baukörpers 1 durch Durchführen von Fluid durch die Leitungen 11 mit drei verschiedenen Temperaturen einstellen. Die damit erreichbaren Einsparungen an Nutzwärme auf der Innenseite der Gebäudeaußenwand sind aus Fig. 2 ersichtlich. Fig. 2 zeigt ferner den Temperaturverlauf in dem Baukörper 1, wenn keine Zufuhr von Abfall- oder Restwärme im Inneren des Baukörpers 1 durch die Leitungen 11 erfolgt.
Nach den Solar-Meßdaten von Weihenstephan besteht beispielsweise im Januar ein Solarwärmeangebot von 23.500 Wh/Tag zur Verfügung. Bei einem Nutzungsfaktor von 50 % durch einen Sonnenkollektor ergibt sich eine nutzbare Wärme von 11.750 Wh. Für Warmwasser sind dabei 4.000 Wh nutzbar. Es ergibt sich ein Solarwärmeüberschuß von 7.750 Wh. Bei einer Außentemperatur von -100C ergibt sich für einen Baukörper 1 mit dem Aufbau von Fig. 2, daß auf 15 m2 seiner Wandfläche keine Verluste von Nutzwärme aus dem Rauminneren auftreten.

Claims (6)

• · · · 'it. Schutzansprüche
1. Baukörper (1), insbesondere Gebäudeaußenwand,
- mit in dem Baukörper (1) eingebetteten Leitungen (11) für ein Fluid,
- mit jeweils wenigstens einem mit den Leitungen (11) verbundenen Fluidverteiler (13) und Fluidsammler (12) und
- mit einer Abfall- bzw. Restwärmequelle (31) zum Erwärmen des Fluids, die mit dem Fluidverteiler (13) und dem Fluidsammler (12) verbindbar (15, 16) ist.
2. Baukörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallwärmequelle ein Sonnenkollektor (31) ist.
3. Baukörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfallwärmequelle eine Fluidpumpe (35, 22) zugeordnet ist.
4. Baukörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (11) für das Fluid Wärmetauscherlamellen aufweisen.
5. Baukörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen in dem Baukörper (1) angeordneten Temperaturfühler (14), der mit einem Steuergerät (5) eines Hei&zgr;systems verbunden (17) ist.
6. Baukörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid ein Gemisch aus Frostschutzmittel und Wasser ist.
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