DE3050144A1 - Kaelteabschirmung fuer ein gebaeude - Google Patents

Kaelteabschirmung fuer ein gebaeude

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DE3050144A1
DE3050144A1 DE19803050144 DE3050144A DE3050144A1 DE 3050144 A1 DE3050144 A1 DE 3050144A1 DE 19803050144 DE19803050144 DE 19803050144 DE 3050144 A DE3050144 A DE 3050144A DE 3050144 A1 DE3050144 A1 DE 3050144A1
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Heinrich 8206 Götting Gruber
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • F24D11/0214Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
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Description

  • Beschreibung
  • betreffend Kälteabschirmung für ein Gebäude.
  • Die Erfindung betrifft eine Kältcahschirmung fiir ein Gehäude, das mit Heizkörpern od. dgl. insbesondere in Form von in den Außenwänden verlegten durchstrombaren Heizrohren versehen ist.
  • Wegen dcr Verknappung und Verteuerung herkömmlicher Brennstoffe ist man in den letzten Jahren zunehmend dazu übergegangen, zur Raumheizung ebenso wie zur Warmwasserbereitung die in der Umgebung zui' Verfügung stehende Wärmeenergie heranzuziehen. Dabei befinden sich die in Verbrauchernähe vorhandenen anzapfbaren Energiequellen wie Luft, Wasser und Erdreich jedoch im allgeme!inen auf einer zu niedrigen Temperatur, um mit einer direkten Wärmeübertragung vom die Energiequelle bildenden Medium auf den Verbraucher zu arbeiten. Deshalb bedient man sich der Wärmepumpe, um einen Wärmeträger auf ein erhöhtes Temperaturniveau zu bringen. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit ist es jedoch erwijnscht, mit einem möglichst niedrigen Temperaturniveau zu arbeiten, also die Vorlauftemperatur für die vorhandenen Heizkörper niedrig zu halten, wobei zweckmäßigerweise mit Heizkörpern in Form von Heizrohren gearbeitet wird, die in den Außenwänden verlegt sind.
  • Derartige Heizrohre sind auch dann von Vorteil, wenn beispielsweise mit einen Erdboden-Wärmespeicher gearbeitet wird, in den an warmen bzw. sonnigen Tagen Sonnenenergie, die von entsprechenden Kollektoren absorbiert wird, eingespeist wird. Hierbei kann ggf. auf die Einschaltung einer Wärmepumpe verzichtet werden, insbesondere wenn der Erdboden-Wärmespeicher nur einen Grundbedarf an IIeizleistung [leckt und der Spitzenbedarf an kalten Wintertagen auf andere Weise,beispielsweise durch herkömmliche Brennstoffe gedeckt wird.
  • In allen Fällen ist es sinnvoll, übermäßige Wärmeverluste dadurch zu vermeiden, daß an den Außenwänden des zu heizenden Gebäudes eine Kälteabschirmung vorgesehen wird, die ein scElrlelles Abströmen der Heizwärme nach außen verhindert. Eine solche Kälteabschirmung kann von einer Wärmedämmschicht gebildet sein, die in bekannter Weise an einer Gebäudeaußenwand angeordnet wird.
  • Eine solche Wärmedäinmschicht und i!ire Anbringung verursachen jedoch beachtliche Kosten. Außerde:n benötigen solche Wärmedämmschichten einen ihrer Dicke entsprechenden zusätzlichen Raum, der eventuell nicht verfügbar ist. Schließlich lassen sich auch nicht alle Außenwandflächen bzw. Umgrenzungsflächen der zu beheizenden Räume mit einer mehr oder minder dicken Wärmedämmschicht versehen, so beispielsweise die in den Außenwänden vorhandenen Fenster, deren Funktion eine Beschichtung mit Wärnedämrnaterial ausschließt. Andererseits ist aber bekannt, daß gerade durch die Fensterflächen ein großer Anteil der aufzuwendenden Heizenergie verloren geht.
  • Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine wirksame und wirtschaftliche Kälteabschirmung zu schaffen, die sich ohne zusätzlichen RauTnhedarf in eine Gebäudewand integrieren läßt.
  • Diese Aufgahe wird durch die kennzeichnende Ausbildung gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Demzufolge wird die Xalteabschirmung durch ein System von Kälteabschirmrohren mit durch diese geleiteter Flüssigkeit gebildet, deren Wärme dem Grundwasser entstammt. Das Grundwasser weist eine im wesentlichen gleichbleibende Temperatur von etwa 10°C auf, wobei seine Wärmeenergie ohne den Aufwand einer Erhöhung der Temperatur genutzt werden kann, um im Winter vorhandene tiefe Außentemperaturen (Minustemperaturen) aufzufangen und so die Raumheizung bzw. die dafiir zur Verfügung stehende Energiequelle zu entlasten, die im übrigen (bei weniger tiefen Außentemperaturen) die Aufgabe der Raumheizung problemlos erledigt. Somit wird also die Kälteabschirmung nur an besonders kalten Tagen bzw. während der winterlichen Kil teper i ode benötigt, so d;ß z1ir Vermeidung von Betriebskosten ein Durchströmen der Kälteabschirmrohre auf diese Zeit beschränkt werden kann.
  • Allerdings kann man die erfindungsgemäße Kälteabschirmung auch im heißen Sommer in Betrieb nehmen, um dann umgekehrt einem Eindringen von Wärme zu begegnen und dadurch die Räume auf einer angenehmen Temperatur zu halten.
  • Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Dabei sind die Maßnahmen zur Kälteabschirmung der Fenster von besonderer Bedeutung, da auf diese Weise eine sozusagen liickenlose Abschirmung erzielt werden kann.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung erden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung nähei- erläutert, wobei die Kälteabschirmung in Verbindung mit einer aus Wärmetauscherelementen gebildeten und mit einem Sonnenenergiekollektor verbundenen Erdboden-Wärmespeicher ziir Raumbeheizung dargestellt ist. Es zeigt: Fig. 1 in einem Vertikalschnitt diE Anordnung des Erdboden-Wärmespeichers neben einem Haus, seine Verbindung mit Raumheizkörpern und mit einem Sonnenenergiekollektor auf dem Hausdach sowie eine mit Grundwassor betreibbare Kälteabschirmeinrichtung fflr die Außenwände des Hauses, Fig. 2 in Draufsicht auf den freigeLegten Wärmespeicher die Anordnung und Strömungs-erbindung der einzelnen Wärmetauscherelemente dts Wärmespeichers, Fig. 3 einen Teilschnitt längs Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein einzelnes senkrechtes Wärmetauscherelement, Fig. 5 einen gegenüber Fig. 1 vergrößerten Schnitt durch eine Außenwand eines Hauses nit nachträglich angebrachten Heizrohren und Kälteabschirmrohren, Fig. 6 ein aus Glasbausteinen aufgebautes Fenster mit Kälteabschirmrohren, Fig. 7 einen Schnitt längs Linie VII-VII in Fig. 6, rig. 8 e-in Doppelglasfenster mit Kälteabschirmrohren, Fig. 9 einen Schnitt 1 längs T,inie IX-IX in Fig. 8, Fig. 10 ein Schwenkflügelfenster mit einer rohrlosen Kälteabschirmung und Fig.11 a, h, c drei Vertikalschnitte längs der Linien a-a, b-b und c-c in Fii. 10.
  • Fig. 1 veranschaulicht ein Heizsystem für ein Haus 1 mit einem E rdboden-Wä' rmespeic tier 2, einem auf den Hausdach angeordneten Sonnenenergiekollektor 3, einer Fußbodenheizung 4, einer Wandheizung 5, einer Außenwand-Kälteabschirmung 6 mit einem Wärmetauscher 7 und einem Grundwasserkreislauf 8.
  • Aus dem Wärmespeicher 2, der nachfolgend anhand der Figuren 2 bis 4 näher erläutert wird, treten drei Verbindungsleitungen 10, 11 und 12 in den Keller des Hauses 1 ein. Die Verbindungsleitung 10 ist mit einer Heiz-Umwälzpumpe versehen. Die Verbindungsleitungen 11 und 12 sind jeweils mit einem H;indabsperrventil 14 bzw. 15 versehen ind dann zu einer gemeinsamen Verbindungsleitung 16 zusammengeführt. Die Heizrohre 17 der Fußbodenheizung 4 sind über ein Handabsperrventil 18 an die Verbindungsleitung 10 sowie mit ihrem anderen Ende über eine Rückleitung f9 an die gemeinsame Verbindungsleitung 16 angeschlossen. In entsprechender Weise sind die Heizrohre 20 der Wandheizung 5 über ein Handabsperrventil 21 an die Verbindungsleitung 10 und mit ihrem anderen Ende tiber eine Rückleitung 22 an die gemeinsame Verbindungsleitung 16 angeschlossen. Die Heiz-Umwälzpumpe 13 und damit die Fußbodenheizung 4 sowie die Wandheizung 5 sind wie angedeutet durch einen Raumthermostaten 23 gesteuert.
  • An die Verbindungsleitung 16 schließt sich eine Kaltwasser-Steigleitung 25 mit einer Speicher-Umwälzpumpe 26 an. An die Verbindungsleitung 10 schließt sich eine Warmwasser-Falleitung 27 mit einem Handabsperrventil 28 an. Die Steigleitung 25 und die Falleitung 27 führen zum Dach des Hauses und sind dort an die Rohre 29 des Sonnenenergiekollektors 3 angeschlossen. Diesem ist auch ein Thermostat 30 zugeordnet, der die Umwälzpumpe 26 steuert, um während der Speicheraufheizphase, die jahreszeitlich bedingt mit der Heizphase wechselt und eine entsprechende Betatigung der Ventile erforderlich macht, die vom Sonnenenergiekollektor 3 auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt^ Flüssigkeit, bei der es sich zur Mermeidang des Einfrierens um eine Sole handelt, durch den Wärmespeicher 2 umzuwälzen. An die Falleitung 27 ist wie dargestellt ein Druckausgleichsbehälter 31 angeschlossen.
  • Die Heizrohre 20 der Wandheizunf 5 sind nicht nur an Innenwänden sondern auch an den Mißerwänden 33 des Hauses angeordnet, in denen außerdem noch Kälteabschirmrohre 34 verlegt sind. Sowohl die Heizrohre^0 wie die Kälteabschirmrohre 34 sind wie angedeutet IDit gleichmäßigen Zwischenabständen von beispielsweise 50 cm iiber die gesamte Raumtiöhe der Außenwände 33 verteilt. Die Heizrohre 20 können beispielsweise einen Durchmesser von 12 mm aufweisen, während die Kälteabschirmrohre 34 einen Durchmesser von beispielsweise 16 mm haben. Die Heizrohre 20 sind mehr an der Innenseite und die Kälteabschirmrohre 34 mehr an der Außenseite der Außenwand angeordnet und durch eine Wärmedämmschicht 35 von beispielsweise 3 cm Starke voneinander getrennt. Außerdem ist eine äußere Wärmedämmschicht 36 von beispielsweise 5 en Stärke an det- Außenseite der Außenwände 33 vorgesehen.
  • Somit ergibt sich also beispielsweise folgender Aufbau der Außenwände von außen nach innen: 5 cm Styropor mit Außenputz, 15 cm Außenwand mit eingebauten Kälteabschirmrohren 34, 3 cm Styropor und 20 cm Innenwand mit den Heizrohren 20.
  • Ein solcher oder vergleichbarer Wandaufbau ist bei einem Neubau des Hauses ohne Schwierigkeiten herstellbar. Außerdem ist die Geschoßdecke 37 über dem Erdgeschoß mit einer Wärmedämmschicht 38 von beispi@@sweise 3 cm Stärke versehen während auf der obersten Geschoßdecke 39 eine Wärmedämmschicht 40 von beispielsweise 5 cm Stärke aufliegt.
  • In Fig. 5 ist ein abweichender Außenwandaufbau dargestellt, der in Frage kommt, falls ein Haus nachträglich mit dein Heizsyste.n ausgerüstet werden soll. Hier ist eine Altbauwand i2 vorgesehen, in deren Außenseite Ausnehmungen zur versenkten Aufnahme der Kälteabschirmrohre 34' ausgebildet sind, worauf die Außenseite der Wand mit einer äußeren Wärmedämmschicht 36' von beispielsweise 5 cm Stärke verkleidet wurde. Die Innenwandfläche ist mit einer Wärmedämmschicht 35' belegt, auf der die Heizrohre 20t verlegt und mit einer Mörtelschicht 43 zugeputzt sind.
  • Die Kälteabschirmrohre 34 bilden mit der Rohrschlange 45 des Wärmetauschers 7 einen geschlosssenen Kreislauf, in den eine Abschirm-Umwälzpumpe 46 eingebaut ist, die von einem Außenthermostaten 47 gesteuert wird, damit bei Errei chen einer vorbestimmten niedrigen Außentemperatur die Kälteabschirmrohre 34 voii einer im Wärmetauscher 7 erwärmten Flüssigkeit durchströmt werden und somit einen Kälteschirm gegen Eindringen von Kälte in das EIaus 1 bilden. Auch in diesem Falle ist die umgewälzte Flüssigkeit zweckmäßigerweise eine Sole, bei der keine Einfriergefahr besteht, Ferner ist an den Abschirmkreislauf ein hochliegender Druckausgleichsbehälter 48 angeschlossen.
  • Der Wärmetauscher 7 wird außerhalb der Rohrschlange 45 von Grindwasser durchströmt, das auch im Winter eine im wesentlichen gleichbleibende Temperatur von beispiels weise etwa 100C aufweist. Zum Grundwasserkreislauf 8 gehören ein ansaugrohr 50 und ein Rücklaufrohr 51 von jeweils beispielsweise 70 mm Du@chmesser, die mit einem Abstand d von beispielsweise 15 m in den Erdboden 52 eingeramint sin<1 und mit ihrem unteren Ende 53, das mit Wasserdurchtrittsöffnungen 54 versehen ist, bis unter den Grundwasserspiegel 55 ragen. Das Absaugrohr 50 ist über eine Ansaugleitung 56, in die eine Grundwasser-Umwälzpumpe 57 eingebaut ist, mi t dem einen Ende des Wärmetauschers 7 bzw. der Wa rne tausc herkammer 58 verbunden, deren anderes Ende iiber eine Rücklaufleitung 59 mit dem Rücklaufrohr 51 verbunden ist. Auf diese Weise ist der offene Grundwasserkreislauf 8 gebildet, bei den durch den entsprechend großen Abstand d zwischen den Rohren 50 und sichergestellt 1 st, daß das aiis dem Rücklaufrohr 51 austretende Wasser nicht direkt bzw. ohne zwischenzeitliche Rückerwärmung wieder in das Ansaugro lr 50 eintritt. Für die erwünschte Grundwasserzikulation reicht eine einfache Umwälzpumpe 57 mit geringer Leistung von beispielsweise nur 25 Watt aus, wenn für eine vollständige Evakuierung bzw.
  • Entlüftung des Grundwasserkreislaufs 8 gesorgt ist. Im übrigen wird auch die Umwälzpumpe 57 wie die Umwälzpumpe 46 vom Außenthermostaten 47 gesteigert, damit die Pumpen jeweils gleichzeitig arbeiten uni der vorgesehene Wärmeaustausch im Wärmetauscher 7 stattfinden kann.
  • Die Ausbildung des Erdboden-Wärmespeichers 2 und seiner einzelnen Teile ergibt sich insbesondere aus den Figuren 2 bis 4. Danach wird der Wärmespeicher 2 von einer Vielzahl von Wärmetauscherelementen 61 gebildet, die in einem geometrischen Muster, wie es als Figur 2 7<1 ersehen ist, mit Abstand zueinander senkrecht angeordnet sind. Diese Wärmetauscherelemente 61 weisen gemäß Fig. ts zwei parallele Rohrstränge 62 und 63 auf, die? an ihren unteren Enden durch einen Rohrbogen 64 einstückig miteinander verbunden sind und in ein gerades Mantelrohr 65 mit einer einstückig angeformten Einrammspitze 66 eingeführt sind. Die Rohrstränge 62 und 6:3 mehrerer jeweils gemäß Fig. 2 auf einer Geraden angeordneten Wärmetauscherelemente 61 sind aus einem einzigen zusammenhängenden Rohr 67, vorzugsweise einem Kipferrohr, gebogen, so daß die betreffenden Wärmetauscherel emene 61 eine in Reihe miteinander verbundene Gruppe bilden.
  • Die Enden der Rohre 67 stehen in Strömungsverbindung mit einer zentralen Rohrleitung 68 und einer äußeren Ringleitung 69, die in waagerechter Erstreckung verlegt sind und Verteiler bzw. Sammler für die strahlenförmig und in Parallelschaltung zwischen ihnen verlaufenden Rohre 67 mit den zugehörigen Wärmetauscherelementen 61 bilden. Die äußere Ringleitung 69 umfaßt zwei einander zugekehrte Halbbögen 70 und 71, die durch zwei gerade parallele Leitungsabschaitte 72 und 73 miteinander verbunden sind. In der Mitte zwischen diesen Leitungsabschnitten 72 und 73 verläuft die zentrale Rohrleitung 68 zwischen den Mittelpunkten der beiden Halbbögen 70 und 71. Diese ovale Ausbildung bzw. Anordnung ermöglicht im allgemeinen eine gute Anpassung an die für den Erdboden-Wärmespeicher 2 verfiigbare Grundfläche, die häufig eine im wesentlichen rechteckige Form haben wird. Es sei jedoch bemerkt, daß sich die besten Speichereigenschaften bei einer kreisförmigen Anordnung ergeben, bei der die beiden Halbbögen 70 und 71 unmittelbar aneinander anschließen.
  • Die in das Haus 1 führende Verbindungsleitung 10 ist an die zentrale Rohrleitung 68 angeschlossen. Die beiden iibrigen Veri)indtingslei tungen 11 und 12 sind an einander im wesentlichen diametral gegenüberliegenden Punkten an die äußere Ringleitung 69 angeschlossen, und zwar im Bereich der geraden Leitungsabschnitte 72 und 73. Daher wird bei geschlossenem Handabsperrventil 14 im wesentlichen nur die dem Haus 1 benachbarte Speicherhälfte durchströmt, während bei geschlossenem Handabsperrventil 15 im wesentlichen nur die hausferne Speicherhälfte durchströmt wird. Diese Unterteilung des Speichers 2 erhöht insbesondere die Möglichkelten zur Aufheizung, da bei einer gleichmäßigen Aufheizung beider Speicherhälften eine weitere Aufheizung nur bei einer entsprechend höhe@en Soletemperatur im Sonnenenergiekollektor 3 möglich wäre, während bei einem Aufheizen zunächst nur einer Speicherhälfte dann auch noch niedrigere Soleternperaturen zur Wärmespeicherung in der kälteren Speicherhäl fte ausgenutzt werden können.
  • Wie in Fig. 4 angedeutet sind die Mantelrohre 65 rings um die Rohrstränge 62 und 63 herum mit einer Füllmasse 34 ausgefüllt, die einen guten Wärmeübergang von den Rohrsträngen 62 und 63 zum Mantelrohr 65 und damit zum umgebenden Erdboden sichert. Als Füllmasse 34 können eine Betonmischung, eine Zement schlempe oder @ dgl. in Betracht kommen.
  • ei einer praktischen Ausführungsform können die waagerechten Abmessungen des Wärmespeichers 2 bis zu 6 m oder sich noch mehr betragen, so daß ntsprechend lange Mantelrohre 65 verwendet werden. Als Mantelrohre 65 kommen Stahlrohre von beispielsweise 6 cm Au 3endurchmesser in Betracht.
  • Diese können auch mit lose aufgesetzten Einrammspitzen verwende@ werden, rill; Ko.stengriinden wird es jedoch bevorzugt, die Mantelrohre 65 im Wege der Preßverformung mit einstückig angeformten Einrammspitzen 66 zu versehen. Der Abstand zwischen benachbarten Mantelrohren 65 bzw. Wärmetauscherelementen 61 kann beispielsweise etwa 1 m betragen.
  • *beispielsweise 12m x 16,n betragen. Die Tiefe des Wärmespeichers 2 kann Als Rohr 67, aus de- die Rohrstränge 62 und 63 sowie die Rohrbögen 64 gebogen werden, ist Kupferrohr mit einem Außendurchmesser von H mm oder 10 mm geeignet. Diese Kupferrohre 67 werden an ihren Enden mit den gleichfalls aus Kupferrohr bestehenden Rohrleitungen 68 und 69 verlötet. Auch die Verbindungsleitungen 10, 11 und 12 bestehen aus Kupferrohr, das mittels Lötverbindungen angeschlossen ist.
  • Wie in Fig. 1 und 3 dargestellt ist die vorbeschriebene, im Erdboden 52 verlegte Rohranordnung von einer oberen Wärmedämmschicht 76 abgedeckt und ferner durch eine seitliche Wärmedämmschicht 77 vollständig oder teilweise umgrenzt. Vorzugsweise ist die obere Wärmedämmschicht 76 dicker als die seitliche Wärmedämmschicht 77 ausgeführt, wobei eine Schichtstärke von beispielsweise 30 cm in Betracht kommt. Aus Kostengründerl kann die Wärmedämmschicht 76 und/oder 77 aus Isoliermaterialabfall hergestellt bzw. aufgeschüttet sein. Es ist ersichtlich, daß sich die Speicherfähigkeit des Wärmespeichers 2 durch Verbesserung der Wärmedämmung erhöhen läßt.
  • Über der oberen Wärmedämmschicht 76 ist eine wasserundurchlässige Schicht 78 angeordnet, die eine Folie oder Dachpappe aufweisen kann. Ueber der wasserundurchlässigen Schicht 78 ist eine beispielsweise etwa 30 cm oder auch 50 cm dicke Humusschicht 79 angeordnet, so daß die vorn Wärmespeicher 2 eingenommene Fläche nicht als Gartenfläche verloren geht.
  • Die vorbeschriebene Einrichtung wird so betrieben, daß in der wärmeren Jahreszeit bei geschlossenen Handabsperrventilen 18 und 21 und somit abgeschalteter Heizung die im Sonnenenergiekollektor 3 gewonnene Wärme durch Umwälzung der Sole mittels der vom Thermostaten 30 gesteuerten Umwälzpumpe 26 dem Wärmespeicher @ zugeführt wird. Dabei wird die ankommende warme Sole über die zentrale Rohrleitung 68 in den Wärmespeicher 2 eingeleitet, der bei Speicherabmessungen von etwa 12 m x 16 m und bei einer Speichertiefe von etwa 2,50 m ein Volumen von ungefähr 350 m3 aufweist, die wie dargestellt ober@alb des Grundwasserspiegels 55 angeordnet sind. ilei einer Aufheizung auf beispielsweise 35°C kann später im Winter Wärme zum Heizen entnommen werden, beispielsweise mit einer Vorlauftemperatur im Bereich von 25° bis 30°C. Zum Heizbetrieb werden die Handabsperrventile 18 und 21 der Fußbodenheizung 4 bzw. Wandheizung 5 geöffnet und das Randabsperrventil 28 geschlossen. Dabei wird die Sole im Heizkreislauf mittels der Umwälzpumpe 13 umgewälzt, so daß die Sole bei geöffneten Handabsperrventilen 14 und 15 den Wärmespeicher von außen nach innen durchströmt.
  • Die Wärmeentnahme aus dem Speicher 2 wird durch den Raumthermostaten 23 geregelt, der die Umwälzpumpe 13 steuert.
  • Es ist ersichtlich, daß sowohl während der Aufheizung des Wärmespeichers 2 wie wnhrend der Heizung des Hauses 1 geringe Betriebskosten anfallen, dn jeweils lediglich eine Umwälzpumpe betrieben werden muß.
  • Wenn wäbrend der Heizphase im Winter die Außentemperaturen stark absinken und Minustemperaturen auftreten, tritt die om Außenthermostaten 47 gesteuerte Kälteabschirmung dalurch in Tätigkeit, daß beide Umwälzpumpen 46 und 57 eingeschaltet werden, nachdem zuvor der Wärmetauscher 7 über einen iiit eine;. Handabsperrventil 80 versehenen Anschluß evakuiert und mit Grundwasser gefüllt wurde. Somit wird @@ Wärmetauscher 7 dem umgewälzten Grundwasser Wärme entnommen und mittels der durch die Rohrschlange 45 strömenden Sole den Außenwänden 33 des hauses 1 zugeführt, so daß die Außenwände ni@ht übermäßig a@kühlen, wozu im übrigen auch die äu@ere Wärmedämmschicht 36 beiträgt. Auf diese Weise wird die im Wärmespeicher 2 gespeicherte Wärme geschont, so daß die Möglichkeit besteht, ohne Zusatzheizung bzw. ggf. nur mit einer kleinen zusätzlichen Heizleistung durch den Winter zu kommen.
  • Im übrigen werden auch durch die Kälteabschirmung die Betriebskosten nicht nennenswert erhöht, da auch die Kälteabschirmung nur den Betrieb zweier Umwälzpumpen 46 und 57 mit geringer Leistungsaufnahme erfordert.
  • Um im vorgenannten Sinne den Verbrauch von Speicherwärme möglichst niedrig ZU halten, können auch die Fenster des Hauses 1 mit einer Kälteabschirmung versehen sein, die in Prinzip der für die Außenwande 33 beschriebenen Kälteabschirmung entspricht. Auf diese Fenster-Kälteabschirmung beziehen sich die figuren 6 4is 11.
  • Gemäß Fig. 6 ist ein Fenster 32 vorgesehen, das aus quadratischen Glasbausteinen 83 aufgebaut ist, deren Abmessung zusammen mit einer Mörtelbandstärke beispielsweise 93,5 cm betragen kann. Wie dargestellt sind die an den Kälteabschirmkreislauf angeschlossenen Kälteabschirmrohre 34'' von beispielsweise 12 mm Durchmesser in den Mörtelbändern zwischen den Glasbausteinen 83 verlegt.
  • Gemäß Fig. 8 und 9 ist ein großflächiges Fenster 85 vorgesehen, das beispielsweise zur Verwendung in Industriebetrieben oder Gärtnereien geeignet ist. Auch hier ist wiederum ein Kälteabschirmrohr 34''' vorgesehen, das mäanderförmig über die Fensterfläche verteilt ist und zwischen zwei im Abstand zueinander angeordneten Glasscheiben 86 und 87 angeordnet ist, deren Ränder von einem Fensterrahmen 88 aufgenommen werden, der die seitlichen Verbindungsabschni tte 89 und die Durchführungen des Wärmeabschirmrohrs 34''' aufnimmt.
  • Das Schwenkfenster 90 gemäß Fig. 10 weist einen feststehenden Rahmen 91 und einen Flügelrahmen 92 auf, in den drei Glasscheiben 93, 94 und 9@ im Abstand zueinander dicht eingelassen sind. Zwischen den druckfesten Glasscheiben 94 und 95 ist ein fla@her Strömungskanal gebildet, der mittels in der waagerechten Schwenkachse angeordneter Rohrstutzen, die im f@ststehenden Rahmen 91 mittels entsprechender Lagerbuchsen gelagert sind, durch den Flügelra@men 92 nach außen geführt sind. Die Rohrstutzen 96 sind unter Verwendung jeweils eines Dichtungsringes an die von beiden Seiten zugeführten Kälteabschirmtohre 34'''' angeschlossen. Die Lager- und Durchführungsteile, die mittels Flanschen an den Rahmen 91 und 92 befestigt werden, sind in den Fig@ren lla, b, c angedeutet.
  • Ferner ist an ein Kälteabschirmrohr 34'''' ein Ausdehnungsgefäß 97 angeschlossen, das eine übermäßige Druckbelastung der Glasscheiben 94 und 95 über den statischen Flüssigkeitsdruck liiriatis vermeiden soll . Ferner ist am oberen Ende des flachen Strömungskanals zwischen den Glasscheiben 94 und 95 ein Entlüfungsve@til 98 angedeutet, das benötigt wird, um eine vollst@n@ige Füllung des Strömungskanals mit Flüssigkeit zu gewäh @leisten, die entsprechend den in Fig. 10 eingezeichneten @feilen strömt. Zweckmäßigerweise sind jeweils die auf glei@her Höhe angeordneten Fenster an einen eigenen Kälteabschir@kreislauf angeschlossen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Kälteabschirmung für ein Gebäude, das mit Heizkörpern od.
    dgl. insbesondere in Form von in den Außenwänden verlegten durchströmbaren Heirohren versehen ist, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß in den Außenwänden (33) außerhalb der Heizkörper (20) Kälteabschirmrohre (34) vorgesehen sind, die in einem geschlossenen Kreislauf mit einer Abschirnflüssiglceit durchströmbar sind, die den einen Stromungspfad (45) eines Wärmetauschers (7) durchströmt, dessen anderer Strömungspfad (58) mit Grundwasser durchströmbar ist.
    ?. Kälteabschirmung nactJ Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dat3 auf der Außenseite der Kalteabschirmrohre (34) eine Wärmedämmschich (36) vorgesehen ist.
    . Kälteabschirmung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Wärmetauscher (7) über eine Ansaugleitung (56) mit einer Umwälzpumpe (57) an ein in den Boden (52) bis unter den Grundwasserspiegel (55) eingerammtes Ansaugrohr (50) mit Ansaugöffnungen (54) und über eine Rücklaufleitung (59) an ein im Abstand vom Ansaugrohr (50) in den Boden (52) bis unter den Grundwasserspiegel (55) eingerammtes Rücklaufrohr (51) mit Austrittsöffnungen (5) angeschlossen ist.
    4. Kälteabschirmung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß auch die in den Außenwänden (33) vorhandenen Fenster (82, 85, 90) von der Abschirmflüssigkeit durchströmbar ind.
    5. Kälteabschirmung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Fenster (82) aus Glasbausteinen (83) zusammengesetzt sind und Kälteabscbirmrohre (:34'') durch die Mörtelbänder zwischen henachbarten Glasbausteinen (83) verlegt sind.
    6. Kälteabschirmung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e 1 c h n e t , daß die Fenster (85) zwei im Abstand zueinander angeordnete Glasscheiben (86 und 87) aufweisen, zwischen denen Kälteabschirmrohre (34''') verlaufen.
    7. Kälteabschirmung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Fenster (90) zwei im Abstand zueinander angeordnete druckfeste Glasscheiben (94 und 95) aufweisen, deren Zwischenraum von der Abschirmfiüssigkeit durchströmbar ist.
    8. Kälteabschirmung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Fenster (90) als Schwenkfenster mit in der Schwenkachse angeordneten und in den Glasscheibenzwischenraum mündenden Flügelrohrstutzen (96) ausgebildet sind, die in einer Fensterrahmenbüchse gelagert sind, die gegenüber dem Flügelrohrstutzen (96) abgedichtet und an den Abschirmfltissigkeitskreislauf angeschlossen ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3628951A1 (de) * 1986-08-25 1988-03-03 Elektromeister Strobach Gmbh F Multivalentes heizungssystem
US5394935A (en) * 1993-09-17 1995-03-07 Glover; Mike Earth coupled thermal barrier system
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