DE3823390C2 - Heizungs- und Brauchwassererhitzungsanlage für Wohnhäuser - Google Patents

Heizungs- und Brauchwassererhitzungsanlage für Wohnhäuser

Info

Publication number
DE3823390C2
DE3823390C2 DE3823390A DE3823390A DE3823390C2 DE 3823390 C2 DE3823390 C2 DE 3823390C2 DE 3823390 A DE3823390 A DE 3823390A DE 3823390 A DE3823390 A DE 3823390A DE 3823390 C2 DE3823390 C2 DE 3823390C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heating
air
diesel engine
refrigerant
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE3823390A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3823390A1 (de
Inventor
Hans Prof Dipl Ing Moeller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE3823390A priority Critical patent/DE3823390C2/de
Publication of DE3823390A1 publication Critical patent/DE3823390A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3823390C2 publication Critical patent/DE3823390C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0219Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00Hot-water central heating systems
    • F24D3/18Hot-water central heating systems using heat pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0229Double end plates; Single end plates with hollow spaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/20Fastening; Joining with threaded elements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/40Geothermal heat-pumps
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/12Hot water central heating systems using heat pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizungs- und Brauchwassererhitzungsanlage für Wohnhäuser, mit einer Wärmepumpe für die Beheizung des Heizkreislaufes und des Brauchwasser, die einen Dieselmotor, einen von dem Dieselmotor angetriebenen Kältemittelkompressor, einen solebeheizten Verdampfer und einen Kältemittelkondensator aufweisen, der sich in einem Wärmetauscher zur Erwärmung des Heizkreislaufes befindet, wobei der Dieselmotor und der Kältemittelkompressor in einem wärmeisolierten Gehäuse angeordnet und körperschalldämmend gelagert sind.
Eine solche Heizungs- und Brauchwassererhitzungsanlage für Wohnhäuser geht aus der DE 26 33 775 A1 hervor. Hiernach ist eine Heizungs- und Brauchwassererhitzungsanlage bekannt, mit einer Wärmepumpe für die Beheizung des Heizkreislaufes und des Brauchwassererhitzers, die einen Dieselmotor, einen von dem Dieselmotor angetriebenen Kältemittelkompressor, einen solebeheizten Verdampfer und einen Kältemittelkondensator aufweist, der sich in einem Wärmetauscher zur Erwärmung des Heizkreislaufs befindet, wobei der Dieselmotor und der Kältemittelkompressor in einem wärmeisolierten Gehäuse angeordnet und körperschalldämmend gelagert sind.
Bei der aus der DE 26 33 775 A1 bekannten Anlage erfolgt die Wärmedämmung des Dieselmotors und des Kältemittelkompressors durch Gehäuse aus Polyurethanschaum, welche in ihrer Form den zu isolierenden Aggregaten angepaßt sind und als Halbschalen ausgebildet sind, die für die Wartungs- und Reparaturarbeiten abgenommen werden können. Diese Art der Wärmedämmung bedeutet einerseits einen großen Herstellungs- und Montageaufwand und hat darüber hinaus den Nachteil, daß die Teile der Wärmedämmung für die Reparatur- und Wartungsarbeiten erst mühsam abgenommen werden müssen und anschließend wieder eingebaut werden müssen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Heizungs- und Brauchwassererhitzungsanlage der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß bei möglichst geringen Investitions-, Montage- und Wartungskosten eine multivalente Betriebsweise möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von der Anlage der eingangs genannten Art vor:
  • a) ein kellergeschoßhohes, begehbares, als Gesamtheit LKW- transportfähiges Gehäuse aus Beton, dessen Wandungen innen mit einer schalldämpfenden, wärmeisolierenden Schicht verkleidet sind und dessen Innenraum in eine Maschinenkammer und eine Luftkammer aufgeteilt ist,
  • b) wobei in der Maschinenkammer der vom Dieselmotor angetriebene Kältemittelkompressor, ein von einem Elektromotor angetriebener zweiter Kältemittelkompressor, der solebeheizte Verdampfer, der Kältemittel­ kondensator für die Beheizung des Heizkreislaufes des Hauses, ein zweiter Kältemittelkondensator für die Erhitzung des Brauchwassers, ein erstes Dämpfungs­ volumen mit vom außen kommendem Anschlußrohr für den Ansaugschalldämpfer sowie ein zweites Dämpfungsvolumen mit nach außen gehendem Anschlußrohr für den Auspuffschalldämpfer des Dieselmotors angeordnet sind,
  • c) wobei die Luftkammer nach außen führende Ansaug- und Auslaßöffnungen und einen Luftströmungskanal aufweist, in welchem ein Ventilator und ein luftbeheizter Verdampfer für Kältemittel angeordnet sind,
  • d) und wobei ein mit Sole betriebener Erdwärmekollektor zum Anschließen an den solebeheizten Verdampfer vorgesehen ist.
Die Erfindung ermöglicht es erstmals, die sehr komplexe multivalente Heizungs- und Brauchwassererhitzungsanlage zu einer Lkw-transportfähigen Einheit zusammenzufassen, wodurch es möglich ist, die Gesamtanlage fabrikmäßig vorzufertigen, so daß erheblich weniger Investitions- und Montagekosten anfallen. Dadurch, daß alle zu isolierenden Anlageteile gemeinsam in einem begehbaren, wärme- und schallisolierten Raum angeordnet sind, erübrigt sich eine Isolierung der Einzelaggregate und die Abnahme und Anbringung der Isolierungen bei Reparatur- und Wartungsarbeiten. Zugleich ist mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Anlage ein mit Rücksicht auf die Energiekosten optimaler Betrieb möglich, bei der bis zu einer Außentemperatur von etwa 5°C die Heizwärme mit elektrischer Antriebsenergie aus der Luft gewonnen wird, bei einer Außentemperatur von etwa +5°C bis -5°C die Heizwärme mitttels Dieselantrieb aus der Luft gewonnen wird und bei Temperaturen von weniger als etwa -5°C die Heizwärme mit Dieselantrieb aus dem Erdreich gewonnen wird. Diese Umschaltetemperaturen sind in weiten Grenzen veränderlich und werden entscheidend von der Bodenbeschaffenheit (Preis und Qualität des Erdwärmekollektors), den Energiepreisen (Relation zwischen elektrischer Energie und Heizöl EL) und der Schadstoffemission (jeweiliger Stand der medizinisch- biologischen Erkenntnisse und der Stand der Technik) bestimmt.
Die Anlage gemäß der Erfindung kann mit Ausnahme des Erdwärmekollektors und des Auspuffrohres einschließlich aller Verrohrungen, Meß- und Regelein­ richtungen, Schall- und Wärmedämmungen fabrikmäßig komplett vorgefertigt werden, als kompakte Baueinheit per LKW an die Baustelle transportiert werden und dort mittels Kran in das Kellergeschoß eingesetzt werden. Danach brauchen nur noch der Erdwärmekollek­ tor, die elektrische Energieversorgung, der Heizkreis­ lauf, die Brauchwasserleitungen und das Auspuffrohr an die dafür vorgesehenen Anschlüsse an­ geschlossen zu werden. Eine solche vorgefertigte Anlage erfordert weniger Investitionskosten, als eine herkömmliche, mit Heizöl oder Gas betriebene Heizungsanlage gleicher Leistung.
Der Dieselmotor ist zweckmäßig mit Luft gekühlt. Bei Ein­ familienwohnhäusern ist eine Leistung von etwa 6 kW ausreichend, bei Mehrfamilienhäusern entsprechend mehr. Je nach den Bedingungen der jeweiligen Elektri­ zitätsversorgungsunternehmen ist bei Einfamilienwohn­ häusern für den elektrisch angetriebenen Kompressor eine Leistung von etwa 2 kW am wirtschaftlichsten, bei Mehrfamilienwohnhäusern entsprechend mehr. Die beiden Antriebsaggregate mit den angegebenen Antriebsleistun­ gen ermöglichen eine optimale Anpassung der multiva­ lenten Anlage an den von der jeweiligen Witterung abhängigen Wärmebedarf eines Wohnhauses. Luftgekühlte Industrie-Dieselmotoren sind besonders einfach im Aufbau und billig in der Anschaffung. Dieselmotore dieser Bauart sind besonders gut für den Dauerbetrieb geeignet und werden von den einschlägi­ gen Herstellern serienmäßig angeboten. Die bei diesen Motoren besonders starke Geräuschentwicklung kann bei der Anlage gemäß der Erfindung durch in dem Gehäuse vorgesehene schalldämmende Maßnahmen auf ein akzepta­ bles Maß reduziert werden. Die durch die Luftkühlung erwärmte Luft wird bei der Anlage gemäß der Erfindung auf besondere Art und Weise genutzt, wie im einzelnen noch erläutert wird.
Weil der Kraftstoffverbrauch (Heizöl EL) der multiva­ lenten Anlage gemäß der Erfindung verhält­ nismäßig gering ist, ist es gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auch mög­ lich, in dem Gehäuse zusätzlich einen ausreichenden Heizöltank zu installieren. Hierdurch werden in dem zu beheizenden Haus zusätzliche Investitionskosten und Raumbedarf vermieden.
Die multivalente Anlage gemäß der Erfin­ dung ermöglicht es in besonders vorteilhafter Weise, mit einem Erdwärmekollektor auszukommen, dessen Flä­ chenbedarf erheblich kleiner ist, als nach dem Stande der Technik üblich. So reicht ein Erdwärmekollektor, der sich über eine Fläche erstreckt, die kleiner als die halbe Wohnfläche des zu beheizen­ den Wohnhauses ist, wobei die Rohre des Erdwärmekol­ lektors einen Durchmesser von 20 bis 30 mm und einen Abstand von 0,2 bis 0,3 m haben. Dieser Erdwärmekollek­ tor ist also so gestaltet, daß er gegenüber herkömm­ lichen Erdwärmekollektoren kürzere, aber erheblich stärkere Wärmeströme erzeugt. Wegen der multivalenten Betriebsweise der Anlage gemäß der Erfin­ dung werden diese stärkeren Wärmeströme allerdings nur für verhältnismäßig kurze Zeit benötigt. Aus Theo­ rie und Praxis ist es bekannt, daß beim Betrieb von Erdwärmekollektoren, die 1 bis 2 m unter der Erdober­ fläche verlegt sind, während einer Betriebszeit von etwa einem Monat die Wärme fast zu gleichen Teilen aus den Bereichen oberhalb und unterhalb des Kollek­ tors bezogen wird. Länger dauert aber erfahrungsgemäß eine Kälteperiode mit Temperaturen, die ständig weit unterhalb von -5°C liegen, in mitteleuropäischen Brei­ ten niemals an. Deshalb unterschreiten die Erdreich­ temperaturen bei der Verwendung des beschriebenen Erdwärmekollek­ tors jene des herkömmlichen Erd­ wärmekollektors nicht oder nur unwesentlich. Der bei der Anlage gemäß der Erfindung verwendete, besonders kleine Erdwärmekollektor spart erhebliche Investitionskosten und erfordert insbesondere nur ver­ hältnismäßig kleine Flächen außerhalb des Hauses, so daß die Anlage gemäß der Erfindung beispielsweise oh­ ne weiteres auch in Reihenhäusern verwendet werden kann, die in der Regel nur ein kleines Gartengrund­ stück haben.
Um bei der Anlage gemäß der Erfindung die von den in der Maschinenkammer installierten Einrich­ tungen erzeugte Wärme zurückzugewinnen und außerdem den luftbeheizten Verdampfer oft genug abzutauen, schlägt die Erfindung weiterhin vor, daß die Luftkam­ mer mit der Maschinenkam­ mer über Durchlaßöffnungen verbunden ist, und daß diesen Durchlaßöffnungen sowie den Einlaß- und Auslaßöffnungen der Luftkammer steuerbare Lüftungsklappen zugeordnet sind, die der­ art steuerbar sind, daß in Abhängigkeit von der Lufttemperatur in der Maschi­ nenkammer der Außenluftstrom abgesperrt und die in der Maschinenkammer erwärmte Luft durch den in der Luftkammer befindlichen luftbeheizten Verdampfer geführt wird. Die Umsteuerung erfolgt jeweils dann, wenn sich die Luft in der Maschinenkammer auf die höchste, gerade noch zulässige Temperatur erwärmt hat. Auf diese Wei­ se wird nicht nur der Verdampfer in extrem kurzer Zeit abgetaut, sondern es wird zugleich die gesamte Verlustwärme aller Maschinen der Maschinenkammer auf verhältnismäßig hohem Temperaturniveau, d.h. mit ex­ trem hoher Leistungszahl für den Heizkreislauf des Hauses oder die Brauchwassererwärmung zurückgewonnen. Das Abtauen des luftbeheizten Verdampfers erfolgt be­ sonders schnell und intensiv, weil das gebildete Eis von außen her mit warmer Luft beaufschlagt wird. Viel langwieriger wäre der Abtauvorgang demgegenüber, wenn der Verdampfer von innen her erwärmt würde, wie dies beispielsweise zum Abtauen von Verdampfern in Kühl­ schränken üblich ist.
Ein anderes Problem bei der Anlage gemäß der Erfin­ dung ist die Schallisolierung. Es muß unterschieden werden zwischen Luft- und Körperschall. Luftschall tritt als Auspuff- und Ansauggeräusch im Frequenzbe­ reich von 15 bis 100 Hz auf, je nach Drehzahl und Zy­ linderzahl des Dieselmotors. Die inneren Motorgeräu­ sche, welche zum Beispiel durch das Ticken der Venti­ le, durch Schwingungen der Kühlrippen usw. entstehen, sind Luftschall von hauptsächlich 500 bis 20 000 Hz und höher. - Körperschall liegt vor, wenn Bauteile hochfrequent schwingen. Diese Schwingungen können sich dann in großer Entfernung an die Luft übertragen und sind dann wieder Luftschall.
Zur Dämpfung der hochfrequenten inneren Motorgeräu­ sche ist das Gehäuse aus Beton und, wie bereits oben erwähnt, innen mit einer etwa 5 bis 15 cm dicken Schicht aus Steinwolle oder einem ähnlichen Material versehen, welches außerdem wärmeisolierend wirkt. Weil das Be­ tongehäuse diese Geräusche nach außen ausreichend dämmt, sind die Schalldämpfungswirkungen der Schicht nur für die wenigen Sekunden erforderlich, während derer die Lüftungsklappen umgesteuert werden.
Beim Lauf des Dieselmotors entstehen im Inneren der Maschine heftige Erschütterungen, insbesondere beim nagelnden bzw. klopfenden Zündvorgang. Diese Erschüt­ terungen haben zwar kleine Wegamplituden, aber so gro­ ße Beschleunigungsamplituden, daß diese durch die üb­ lichen Dämpfungsmaßnahmen nur unzureichend beseitigt werden können. Die Erfindung schlägt deshalb vor, daß der Dieselmotor und die Kältemittelkompressoren auf einer Stahlplatte mit Abstand zu deren Rändern montiert sind, wobei die Stahlplatte an ihren äußeren Rändern durch einen an der Unterseite befestigten Profilrah­ men hoher Trägheit verstärkt ist, welcher unter Zwi­ schenschaltung einer 2 bis 3 cm dicken Gummiplatte auf dem Boden der Maschinenkammer aufliegt. Die Stahlplat­ te hat beispielsweise eine Stärke von 10 bis 20 mm. Der Profilrahmen hat eine Kantenlänge von beispiels­ weise 700 bis 2000 mm. Die heftigen Beschleunigungen des Dieselmotors werden zwar an der Anspannstelle des Motors auf die Stahlplatte übertragen, pflanzen sich aber nicht bis zur Gummiplatte fort, weil die Träg­ heit des Profilrahmens sie daran hindert. Sie werden durch die Elastizität der am Rande eingespannten Stahlplatte abgefangen. Motor- und Kompressorbewegun­ gen von geringer Beschleunigung werden von der Gummi­ platte daran gehindert, sich im Beton fortzupflanzen.
Die Ansaug- und Auspuffgeräusche sind bei Einzylin­ der-Viertaktmotoren besonders schwierig zu dämpfen, weil ihre Frequenzen im Bereich von 15 bis 25 Hz lie­ gen. Herkömmliche Schalldämpfer sind hier weitgehend ungeeignet.
Das Ansauggeräusch wird bei der Anlage ge­ mäß der Erfindung mit einem Reihenfilter gedämpft. Hierzu ist vorgesehen, daß der unter der Stahlplatte gebildete Hohlraum in den Ansaugkanal des Dieselmo­ tors eingeschaltet ist und auf diese Weise das Däm­ pfungsvolumen eines schalldämpfenden Reihenfilters bildet. Das Anschlußrohr leitet die Verbren­ nungsluft des Dieselmotors von der Luftkammer oder Umgebung unter die aus der Stahlplatte, dem Profilrahmen und der Gum­ miplatte gebildete Schwingkonsole und bekommt auf die­ se Weise die Länge von einigen Metern. Der Hohlraum unterhalb der Schwingkonsole reicht als Dämpfungsvolu­ men für die Dämpfung der Ansauggeräusche aus. Ein wei­ terer Vorteil besteht darin, daß beim Start des Die­ selmotors zunächst vorgewärmte Luft zur Verfügung steht, was den Startvorgang erleichtert. Erst nach dem Verbrauch dieser unter der Schwingkonsole befind­ lichen Luft strömt kalte Luft nach, was für den Dauer­ betrieb des Dieselmotors besser ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgen­ den anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 Eine Anlage gemäß der Erfindung schematisch im Grundriß ohne die wärmetechnische Verschal­ tung;
Fig. 2 ein Wohnhaus mit einer Anlage gemäß der Erfindung schematisch im Schnitt;
Fig. 3 das zu Fig. 1 gehörende Schalt­ bild mit der wärmetechnischen Verschaltung der einzelnen An­ lageteile;
Fig. 4 schematisch die Verlagerung des Dieselmotors und der Kältemittelkom­ pressoren;
In Fig. 1 ist ein die wesentlichen Anlageteile aufneh­ mendes, etwa quaderförmiges Gehäuse mit dem Bezugs­ zeichen 1 bezeichnet. Dieses Gehäuse 1, welches aus Beton besteht, ist etwa kellergeschoßhoch ausgebildet und so lang und so breit, daß es noch per LKW über die Straße transpor­ tiert werden kann und mit einem geeigneten Kran in eine Baugrube abgesenkt werden kann.
Das Gehäuse 1 ist mit einer Tür 2 versehen, ist also begehbar ausgebildet. Die Wände, der Fußboden und die Decke sind innen mit einer schalldämpfenden und wärme­ isolierenden Schicht 3 verkleidet, die beispielsweise aus geeigneten Steinwollplatten bestehen kann. Der Innenraum des Gehäuses 1 ist durch eine Zwischenwand un­ terteilt in eine Maschinenkammer 4 und eine Luftkam­ mer 5. Die Luftkammer 5 ist an ihren gegenüberliegen­ den Enden mit einer nach außen führenden Auslaßöff­ nung 6 einerseits und einer ebenfalls nach außen führenden Ansaugöffnung 7 andererseits versehen. In dem zwischen der Einlaßöffnung 6 und der Auslaßöff­ nung 7 befindlichen Strömungskanal 8 befindet sich ein Ventilator 9, der eine in Längsrichtung des Strömungskanales 8 gerichtete Strömung erzeugt. In diesem Strömungskanal 8 ist weiterhin ein luft­ beheizter Verdampfer 10 für Kältemittel angeordnet, der den Strömungsquerschnitt des Strömungskanals 8 weitestgehend abdeckt und dessen Funktion weiter unten näher erläutert wird.
In der neben der Luftkammer 5 angeordneten Maschinen­ kammer 4 befinden sich die nachfolgend aufgeführten Aggregate:
  • - Ein Dieselmotor 11, der mit Luft gekühlt wird;
  • - ein von dem Dieselmotor 11 angetriebe­ ner Kältemittelkompressor 12 für Kältemittel;
  • - ein von einem Elektromotor angetriebe­ ner Kältemittelkompressor 13 für Kältemit­ tel;
  • - ein solebeheizter Verdampfer 14;
  • - ein Kältemittelkondensa­ tor 15 für die Beheizung des Heizkreis­ laufes des Wohnhauses;
  • - ein Kältemittel­ kondensator 16 zum Erhitzen des Brauchwassers;
  • - ein Dämpfungsvolumen 17, für die Dämpfung des Ansauggeräusches des Die­ selmotors 11 im Hohlraum der Schwingkonsole gemäß Fig. 4;
  • - und ein Dämpfungsvolumen 18 für die Dämpfung der Auspuffgeräusche des Diesel­ motors 11.
Die Wände des Gehäuses 1 sind mit Anschlüssen 14a für einen mit Sole betriebenen Erdwärmekollektor 19 ver­ sehen, welcher den solebeheizten Verdampfer 14 mit im Erdreich aufgewärmter Sole versorgt. Weiterhin sind an den Wänden des Gehäuses 1 Anschlüsse 15a vor­ gesehen, welche den Kältemittelkondensa­ tor 15 mit dem nicht dargestellten Heizkreislauf des Wohnhauses verbinden. Weiterhin sind die Wände des Gehäuses 1 mit Anschlüssen 13a versehen, über welche der elektrische Antrieb des Kältemittelkompressors 13 mit elek­ trischer Energie versorgt wird. Ferner sind weitere Anschlüsse für die in Fig. 3 dargestellten Ventile vorgesehen. Zur Verbindung des Kältemittelkondensators 16 für die Brauchwassererhitzung mit der in der Zeichnung nicht dargestellten Brauchwasser­ versorgung des Wohnhauses sind die Wände des Gehäuses 1 mit Anschlüssen 16a versehen. Schließlich weisen die Wände des Gehäuses 1 noch einen Anschluß 18a für die Verbindung eines über Dach ausmündenden Auspuff­ rohres 20 mit dem Dämpfungsvolumen 18 auf. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, erstreckt sich das Auspuffrohr 20 über eine Länge von ca. 7 m, und stößt das Abgas oberhalb des Daches des Wohnhau­ ses aus. Der Durchmesser des Auspuffrohres 20 beträgt 30 bis 60 mm. Wie aus Fig. 2 weiterhin ersichtlich ist, ist der Erdwärmekollektor 19 etwa 1 bis 2 m tief im Erdreich eingegraben. Er erfaßt in besonders vor­ teilhafter Weise lediglich einen Flächenbereich, der etwa der halben Wohnfläche des Wohnhauses entspricht (vgl. Fig. 1). Die Rohre des Erdwärmekollektors haben einen Durchmesser von 20 bis 30 mm und sind in einem Abstand von 0,2 bis 0,3 m verlegt.
Für die Versorgung des Dieselmotors 11 mit Heizöl EL ist in der Maschinenkammer 4 des Ge­ häuses 1 noch ein Heizöltank 21 installiert, dessen Volumen etwa so bemessen ist, daß das darin gebunkerte Heizöl EL etwa für ein Jahr ausreicht.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, steht die Maschinen­ kammer 4 mit der Luftkammer 5 durch zwei Öffnungen in Verbindung, die in Strömungsrichtung vor und hinter dem luftbeheizten Verdampfer 10 mit Ventilator 9 ange­ ordnet sind. Diese Öffnungen sind bei Normalbetrieb durch Lüftungsklappen 22 und 23 verschlossen. Die Klappen 22 und 23 können jedoch - wie in Fig. 1 durch Doppelpfeile angedeutet - mittels geeigneter Antriebe derart verschwenkt werden, daß der Strömungskanal 8 der Luftkammer 5 mit der Maschinenkammer 4 verbun­ den ist und die nach außen führenden Auslaßöffnungen 6 und 7 abgesperrt sind. In diesem Fall wird der in dem Strömungskanal 8 befindliche luftbeheizte Verdampfer 10 nicht mit Außenluft, son­ dern mit in der Maschinenkammer 4 erwärmter Luft beheizt, so daß etwa an dem Verdampfer befindliche Eisschichten schnell und wirkungsvoll abgetaut wer­ den. Zugleich wird auf diese Weise die gesamte Abwär­ me, welche in der Maschinenkammer anfällt, mit Ausnah­ me der Abgaswärme, mit hoher Temperatur dem Heizkreis zugeführt, damit möglichst hohe Leistungszahlen er­ reicht werden. Dieser Vorgang wird immer dann wieder­ holt, wenn die Lufttemperatur in der Maschinenkammer ihren zulässigen Höchstwert erreicht hat.
Die Fig. 3 zeigt, wie die Verdampfer, die Kompresso­ ren und die Kondensatoren der multivalenten Elek­ tro-Diesel-Wärmepumpe wärmetechnisch miteinander ver­ schaltet sind. Das gasförmige Kältemittel wird von dem dieselgetriebenen Kältemittelkompressor 12 und/oder von dem elektromotorisch angetriebenen Kältemittelkompres­ sor 13 verdichtet und hierdurch auf einen hohen Druck und eine hohe Temperatur gebracht. In dem sich an­ schließenden Kältemittelkondensator 15 für die Behei­ zung des Heizkreislaufes des Hauses und/oder dem Käl­ temittelkondensator 16 für die Brauchwassererhitzung wird der Kältemitteldampf kondensiert. Die dabei an­ fallende und ausgetauschte Kondensationswärme wird über die Anschlüsse 15a an den Heizungskreislauf des Wohnhauses oder die Anschlüsse 16a an das Brauch­ wasser abgegeben. Dabei ist dem Kältemittelkondensa­ tor 16 für die Brauchwassererhitzung ein Druckhalte­ ventil 16b zugeordnet, welches den Druck - und damit die Temperatur des kondensierenden Kältemittels - auf einem höheren Niveau hält, als im Kältemittelkondensa­ tor 15. Das unter hohem Druck stehende flüssige Kälte­ mittel wird sodann, je nach Witterungsverhältnissen, dem luftbeheizten Verdampfer 10 oder dem solebeheiz­ ten Verdampfer 14 zugeführt. In diesen Verdampfern wird das Kältemittel entspannt und verdampft. Die für diese Verdampfung erforderliche Verdampfungswärme wird der den Verdampfer 10 durchströmenden Luft oder der den Verdampfer 14 durchströmenden, im Erdreich aufgewärmten Sole entzogen, die über die Anschlüsse 14a zu- und abfließt. Anschließend wird das verdampf­ te Kältemittel wieder von den Kältemittelkompressoren 12 und/oder 13 angesaugt und verdichtet.
In Fig. 3 ist zusätzlich durch Pfeile angedeutet, wie die vom mit Luft gekühlten Dieselmotor 11 erwärmte Kühl­ luft dem luftbeheizten Verdampfer 10 zugeführt werden kann, um diesen abzutauen. Dieser Vorgang ist oben bereits anhand von Fig. 1 ausführlich erläutert wor­ den.
In Fig. 4 ist die Lagerung des Dieselmotors 11 und des Kältemittelkompressors 13 auf dem Boden der Maschinenkammer 4 veranschaulicht. Der Dieselmotor und die Kältemittelkompressoren sind auf einer etwa 10 bis 20 mm starken Stahlplatte 24 montiert, und zwar der­ art, daß sie einen Abstand zu den Rändern der Stahl­ platte 24 haben. Die Stahlplatte 24 ist an ihren äußeren Rändern durch an der Unterseite befestigten Profilrahmen 25 großer Masse verstärkt. Der Profilrah­ men großer Masse liegt unter Zwischenschaltung einer 1 bis 3 cm dicken Gummiplatte 26 am Boden der Maschinenkammer 4 auf.
Bei dieser Ausbildung der Lagerung wird die Stahl­ platte 24 in ihrem Flächenbereich vom Körperschall der auf ihr montierten Aggregate zu hochfrequenten Schwingungen angeregt. Diese hochfrequenten Schwingun­ gen übertragen sich wegen des elastischen Verhaltens der Stahlplatte 24 und der Trägheit des Profilrahmens 25 nicht auf die von dem Profilrahmen 25 verstärkten Randbereiche der Stahlplatte 24 und den Boden der Maschinenkammer 4. Die unvermeidlichen Schwingungen niedriger Frequenz, die sich vor allem aus dem unruhi­ gen Lauf der Kolbenmaschinen ergeben, werden zuverläs­ sig von der federnden Gummischicht 26 absorbiert.
Wie aus Fig. 4 weiterhin ersichtlich ist, saugt der Dieselmotor 11 seine Verbrennungsluft aus dem Hohl­ raum unterhalb der Stahlplatte 24 an. Der Hohlraum ist deshalb mit dem Bezugszeichen 17 bezeichnet, d.h. dem Bezugszeichen, welches dem Dämpfungsvolumen des Ansaugschalldämpfers des Dieselmotors 11 zugeordnet ist. Dieses Dämpfungsvolumen 17 wirkt als Reihenfilter im Ansaugkanal des Dieselmotors 11 und wird über ein Anschlußrohr 17a mit Luft versorgt.

Claims (5)

1. Heizungs- und Brauchwassererhitzungsanlage für Wohnhäuser, mit einer Wärmepumpe für die Beheizung des Heizkreislaufes und des Brauchwassers, die einen Dieselmotor, einen von dem Dieselmotor angetriebenen Kältemittelkompressor, einen solebeheizten Verdampfer und einen Kältemittelkondensator aufweisen, der sich in einem Wärmetauscher zur Erwärmung des Heizkreislaufs befindet, wobei der Dieselmotor und der Kältemittelkompressor in einem wärmeisolierten Gehäuse angeordnet und körperschalldämmend gelagert sind, gekennzeichnet durch
  • a) ein kellergeschoßhohes, begehbares, als Gesamtheit Lkw-transportfähiges Gehäuse (1) aus Beton dessen Wandungen innen mit einer schalldämpfenden, wärmeisolierenden Schicht (3) verkleidet sind und dessen Innenraum in eine Maschinenkammer (4) und eine Luftkammer (5) aufgeteilt ist,
  • b) wobei in der Maschinenkammer (4) der vom Dieselmotor (11) angetriebene Kältemittelkompressor (12), ein von einem Elektromotor angetriebener, zweiter Kältemittelkompressor (13), der solebeheizte Verdampfer (14), der Kältemittelkondensator (15) für die Beheizung des Heizkreislaufes des Hauses, ein zweiter Kältemittelkondensator (16) für die Erhitzung des Brauchwassers, ein erstes Dämpfungsvolumen (17) mit vom außen kommendem Anschlußrohr für den Ansaugschalldämpfer sowie ein zweites Dämpfungsvolumen (18) mit nach außen gehendem Anschlußrohr (20) für den Auspuffschalldämpfer des Dieselmotors (11) angeordnet sind,
  • c) wobei die Luftkammer (5) nach außen führende Ansaug- und Auslaßöffnungen (7, 6) und einen Strömungskanal (8) aufweist, in welchem ein Ventilator (9) und ein luftbeheizter Verdampfer (10) für Kältemittel angeordnet sind,
  • d) und wobei ein mit Sole betriebener Erdwärmekollektor (19) zum Anschließen an den solebeheizten Verdampfer (14) vorgesehen ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dieselmotor (11) mit Luft gekühlt ist und daß die Luftkammer (5) mit der Maschinenkammer (4) über Durchlaßöffnungen verbunden ist und diesem Durchlaßöffnungen sowie den Ansaug- und Auslaßöffnungen (7, 6) der Luftkammer (5) steuerbare Lüftungsklappen zugeordnet sind, die derart steuerbar sind, daß in Abhängigkeit von der Lufttemperatur in der Maschinenkammer der Außenluftstrom abgesperrt und die in der Maschinenkammmer (4) erwärmte Luft durch den in der Luftkammer (5) befindlichen luftbeheizten Verdampfer (10) geführt wird.
3. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) zusätzlich Heizöltanks (21) aufweist.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dieselmotor (11) und die Kältemittelkompressoren (12, 13) auf einer Stahlplatte (24) mit Abstand zu deren Rändern montiert sind, wobei die Stahlplatte (24) an ihren äußeren Rändern durch einen an der Unterseite befestigten Profilrahmen (25) hoher Trägheit verstärkt ist, welcher unter Zwischenschaltung einer 1 bis 3 cm dicken Gummiplatte (26) auf dem Boden der Maschinenkammer (4) aufliegt.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der unter der Stahlplatte (24) befindliche Hohlraum in den Ansaugkanal des Dieselmotors (11) eingeschaltet ist und auf diese Weise das Dämpfungsvolumen (17) eines schalldämpfenden Reihenfilters bildet.
DE3823390A 1988-07-09 1988-07-09 Heizungs- und Brauchwassererhitzungsanlage für Wohnhäuser Expired - Fee Related DE3823390C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3823390A DE3823390C2 (de) 1988-07-09 1988-07-09 Heizungs- und Brauchwassererhitzungsanlage für Wohnhäuser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3823390A DE3823390C2 (de) 1988-07-09 1988-07-09 Heizungs- und Brauchwassererhitzungsanlage für Wohnhäuser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3823390A1 DE3823390A1 (de) 1990-01-11
DE3823390C2 true DE3823390C2 (de) 1995-07-27

Family

ID=6358388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3823390A Expired - Fee Related DE3823390C2 (de) 1988-07-09 1988-07-09 Heizungs- und Brauchwassererhitzungsanlage für Wohnhäuser

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3823390C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19603562A1 (de) * 1996-02-01 1996-10-17 Hans Prof Moeller Bauteil zum Kühlen und Heizen von Räumen

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19909885A1 (de) * 1999-03-06 2000-09-07 Wolfgang Kneer Wärmepumpenanordnung und Heizsystem mit einer solchen Wärmepumpenanordnung
DE102006054046B3 (de) * 2006-11-16 2008-03-27 Josef Smit Heizungs-Wärmepumpen-Anlage mit zwei Wärmetauschern
ES2401618B1 (es) * 2011-09-01 2014-03-26 Juan Antonio DE ISABEL GARCÍA Equipo autónomo de climatización.
CN109505362A (zh) * 2018-12-27 2019-03-22 中国建筑第八工程局有限公司 用于隧道围岩的复合保温墙体构造及其施工方法
CN113482672B (zh) * 2021-07-22 2024-03-12 中国路桥工程有限责任公司 寒区隧道防冻保温层及基于该保温层的保温体系

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2633775A1 (de) * 1976-07-28 1978-02-02 Motorheizung Gmbh Motorheizung
DE3409396A1 (de) * 1984-03-14 1985-09-26 KKW Kulmbacher Klimageräte-Werk GmbH, 8650 Kulmbach Waermepumpe

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19603562A1 (de) * 1996-02-01 1996-10-17 Hans Prof Moeller Bauteil zum Kühlen und Heizen von Räumen

Also Published As

Publication number Publication date
DE3823390A1 (de) 1990-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69632094T2 (de) Klimaanlage mit Wärmepumpe für die Verwendung in kalter Umgebung
EP1731846B1 (de) Einrichtung zur Belüftung und Beheizung von Gebäuden
DE3603037A1 (de) Ausseneinheit einer klimaanlage des motor-waermepumpentyps
DE2109891A1 (de) Vorrichtung zur Kompression und Expansion eines Arbeitsgases
DE112015000790B4 (de) Klimatisierungsvorrichtung
DE102008016664A1 (de) Vertikal angeordnete Wärmepumpe und Verfahren zum Herstellen der vertikal angeordneten Wärmepumpe
EP0520056A1 (de) Stromerzeugungsaggregat in wärmekraftkopplungstechnik
DE102006048821A1 (de) Kühlsystem
DE3823390C2 (de) Heizungs- und Brauchwassererhitzungsanlage für Wohnhäuser
DE10118572B4 (de) Wärmeversorgungssystem
DE2751003A1 (de) Waermepumpensystem mit einer luftquelle und einem drehkolbenkompressor/entspanner mit mehreren schieberventilen
DE102007063141A1 (de) Heizungsvorrichtung zum Beheizen eines Gebäudes mittels einer von einer Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Wärmepumpe
WO1983002820A1 (en) Heating or cooling device
EP3696475A1 (de) Vorrichtung zur bereitstellung von brauchwarmwasser
DE102013021773B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Temperieren eines Objektes gegenüber seiner Umgebung
DE102008016577A1 (de) Wärmepumpeneinrichtung
DE2946698A1 (de) Einrichtung zur erzeugung von heisswasser mittels einer waermepumpe und verfahren zum betreiben dieser einrichtung
DE3229197C2 (de)
DE102009010420A1 (de) Heizungsvorrichtung zum Beheizen eines Gebäudes mittels einer Verbrennungskraftmaschine
DE102008016663A1 (de) Verflüssiger für eine Wärmepumpe und Wärmepumpe
DE202017104967U1 (de) Verdichtergeräuschreduzierung
DE3414002A1 (de) Anlage zum versorgen von gebaeuden mit warmwasser und/oder als raumheizung
DE10109122A1 (de) Heizsystem zum Beheizen von Räumen
WO1992019919A1 (de) Flächenheizungs-/klimatisierungsanlage
DE20215817U1 (de) Multivalente Elektro-Diesel-Wärmepumpe

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee