DE102007025102A1

DE102007025102A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Nutzung von Wärme in einem Gebäude

Info

Publication number: DE102007025102A1
Application number: DE102007025102A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Blank; Kay Gafert; Sebastian Klare
Original assignee: VIEBROCKHAUS AG
Current assignee: VIEBROCKHAUS AG
Priority date: 2007-04-18
Filing date: 2007-05-24
Publication date: 2008-10-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Nutzung von Wärme in einem Gebäude (15). Die Aufgabe, bei niedrigen Bereitstellungskosten und mit der Möglichkeit einer Wärmerückgewinnung eine effiziente Nutzung von Wärme in einem Gebäude zu erreichen, wird gelöst, indem einer Wärmeeinrichtung (1) aus einem belüfteten Teil der Gebäudehülle stammende Außenluft zugeführt wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Beheizen eines Gebäudes (15).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Nutzung von Wärme in einem Gebäude. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Beheizen eines Gebäudes, bei dem mittels einer eine aus dem Gebäude stammende Abluft nutzenden Abluftwärmepumpe eine Grundheizlast zum Heizen des Gebäudes erbracht wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Beheizen eines Gebäudes, mit einer eine aus dem Gebäude stammende Abluft nutzenden Abluftwärmepumpe, mit der eine Grundheizlast zum Heizen des Gebäudes erbringbar ist.
Bei konventionellen Abluftwärmepumpen wird als Medium und Energiequelle der Abluftvolumenstrom aus den Wohnräumen genutzt. Bei manchen Modellen kommt ein Außenluftanteil hinzu, um den energetischen Gewinn zu erhöhen. Ein wesentlicher Vorteil derartiger Systeme ist der günstige Preis, da keine zusätzliche Energiequelle erschlossen werden muß. Als wesentlicher Nachteil ist die beschränkte Leistungsfähigkeit zu sehen. So ist eine Abluftwärmepumpe in der Regel nicht in der Lage, beispielsweise ein Einfamilienhaus komplett zu beheizen. Zur Heizspitzenabdeckung kommt daher oftmals ein Elektroheizstab zum Einsatz. Dieser Heizstabanteil bringt eine schlechte Primärenergiebilanz mit sich.
Zur Nutzung eines Außenluftanteils in einer Abluftwärmepumpe erfolgt die geläufigste Außenluftgewinnung über ein Rohr, welches im Aufstellraum der Abluftwärmepumpe direkt durch eine Außenwand eines Gebäudes geführt wird. Das Rohr schließt dabei üblicherweise bündig mit der Außenwand ab und ist in der Regel außenseitig mit einem Gitter abgedeckt. In der Hauptbetriebszeit der Abluftwärmepumpe, also während der Heizperiode, liegen nur geringe Außenlufttemperaturen vor. Die von der Abluftwärmepumpe angesaugte Außenluft ist zu solchen Zeiten entsprechend kalt. Gerade bei Temperaturen unterhalb von 0°C bringt der Außenluftanteil keinen weiteren energetischen Nutzen für die Abluftwärmepumpe. Ab Außenlufttemperaturen von minus 3° bis minus 5°C wird der Außenluftkreislauf üblicherweise automatisch abgeriegelt und die Abluftwärmepumpe nutzt nur noch die Abluft aus den Wohnräumen. Eine Folge ist, daß der Abluftwärmepumpe dann unter Volllast oftmals eine zu geringe energetische Wärme aus dem System zur Verfügung steht. Diese Situation kann zu einer Vereisung des Verdampfers der Wärmepumpe führen, was wiederum zu einer Aktivierung eines zusätzlichen Heizstabs führt.
Alternativ ist die Nutzung von Erdwärmepumpen, beispielsweise Sole-Wasser-Wärmepumpen bekannt, die das Erdreich als Energiequelle nutzen. Als wesentlicher Vorteil derartiger Systeme ist eine verläßliche Energiequelle zu nennen, die in der Regel mit Tiefensonden realisiert wird. Die Energiequelle steht ganzjährlich zur Verfügung, wobei die geringen Temperaturschwankungen im Erdreich genutzt werden. Bei der Erschließung derartiger Wärmequellen spielen verschiedene Faktoren eine Rolle. Wichtig für Entzugsleistungen sind geologische Gegebenheiten, bei denen nicht selten Wasserschutzgebiete zu berücksichtigen sind. Somit sind als wesentlicher Nachteil derartiger Systeme die hohen Erschließungskosten zu sehen. Als weiterer Nachteil ist zu nennen, daß eine direkte Wärmerückgewinnung nicht, oder nur mit geringen Nutzungsgraden möglich ist. Hier ist die Erhöhung der Soletemperatur mit Hilfe eines Abluftmoduls denkbar. Ein Erdwärmetauscher besteht in der Regel aus beispielsweise KG-Rohren, die als eine zusammenhängende Leitung im Erdreich verlegt werden. Um Außenluft über einen Erdwärmetauscher vorzuwärmen, benötigt man allerdings sehr lange Leitungen. Das Rohrsystem muß zudem frostfrei im Erdreich eingegraben sein, d. h. mindestens 80 cm unter der Geländeoberkante. Wiederum ergeben sich kostenintensive erforderliche Erdarbeiten und es wird ein ausreichend großes Baugrundstück zur Verlegung der Rohre für den Erdwärmetauscher benötigt. Bei einem Einbau des Erdwärmetauschers unterhalb der Gebäudegründung (Bodenplatte) wird dem Erdreich unterhalb des Gebäudes darüber hinaus Wärme entzogen. Durch die Abkühlung des Erdreichs unter der Bodenplatte erhöht sich das Temperaturgefälle zwischen den Gebäuderäumen und dem Erdreich, sodaß es zu erhöhten Transmissionswärmeverlusten über die Bodenplatte kommt. Hieraus ergibt sich wiederum eine Verminderung der Wärmepumpeneffizienz durch eine erforderliche höhere Heizleistung. Darüber hinaus ist das Erdreich üblicherweise maximal 10°C warm und kann somit die Außenluft für eine Abluftwärmepumpe nur begrenzt vorwärmen. Bei einem kontinuierlichen Wärmeentzug kühlt sich das Erdreich um den Erdwärmetauscher zudem ab, was die Effizienz des Erdwärmetauschers weiter verringert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit denen bei niedrigen Bereitstellungskosten und mit der Möglichkeit einer Wärmerückgewinnung eine effiziente Nutzung von Wärme in einem Gebäude erreicht wird. Außerdem soll ebenfalls bei niedrigen Bereitstellungskosten und mit der Möglichkeit einer Wärmerückgewinnung eine ausreichende Beheizung eines Gebäudes erreicht werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 13 sowie 25 und 37 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Ansprüchen sowie der Beschreibung und den Figuren.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe für ein Verfahren zur Nutzung von Wärme in einem Gebäude gelöst, indem einer Wärmeeinrichtung aus einem belüfteten Teil der Gebäudehülle stammende Außenluft zugeführt wird. Für eine Vorrichtung zur Nutzung von Wärme in einem Gebäude wird die Erfindung gemäß diesem ersten Aspekt dadurch gelöst, daß einer Wärmeeinrichtung aus einem belüfteten Teil der Gebäudehülle stammende Außenluft zuführbar ist.
Die Wärmeeinrichtung kann beispielsweise eine Heizeinrichtung, eine Wärmepumpe oder auch ein einfacher Wärmespeicher (z. B. Warmwasserspeicher) etc. sein. Wärme in dem Gebäude umfasst im Sinne der Erfindung insbesondere auch Wärme in der Gebäudehülle. Mit Gebäudehülle ist im Zusammenhang der Erfindung beispielsweise eine Gebäudeaußenwand oder das Gebäudedach oder ein anderer belüfteter Teil der Gebäudefassade gemeint. Die aus der Gebäudehülle stammende Außenluft ist also Außenluft, die in der Gebäudehülle vorhanden ist bzw. die Gebäudehülle durchströmt hat und anschließend der Abluftwärmepumpe zusätzlich zu der aus den Gebäuderäumen stammenden Abluft zugeführt werden kann. Dabei muß die Außenluft die Gebäudehülle nicht durchströmen.
Der Transmissionswärmeverlust durch die Außenwände des Gebäudes wird im Normalfall durch die natürliche Konvektion in der Fassade oder dem Dach abgeführt und ist somit bislang nicht mehr nutzbar gewesen. Auch solare Gewinne durch Sonneneinstrahlung auf die Fassade oder das Dach waren bislang für immer verloren. Durch die Nutzung eines Außenluftanteils aus der belüfteten Massivfassade, beispielsweise eines Verblendmauerwerks oder aus dem Dachbereich, wird die der Wärmeeinrichtung zugeführte Außenluft durch Transmissionswärme oder auch Sonneneinstrahlung vorgewärmt. Der Wirkungsgrad der Wärmeeinrichtung, beispielsweise einer Abluftwärmepumpe, und somit eine Grundlastabdeckung wird durch die Zuführung der vorgewärmten Außenluft vergrößert. Der Wärmeanteil aus der Transmissionswärme oder Sonneneinstrahlung in der Luftschicht der Gebäudehülle, z. B. des Mauerwerks, wird dem Heizsystem direkt zugeführt und stellt somit eine Wärmerückgewinnung des Transmissionswärmeverlustes über die Außenwände oder das Dach dar. Auf diese Weise wird die mit dem System mögliche Heizleistung in umweltfreundlicher Weise vergrößert. Gleichzeitig steht ein kostengünstiges System zur Verfügung.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens gemäß diesem ersten Aspekts der Erfindung sieht vor, daß das Verfahren zum Beheizen des Gebäudes dient, wobei die Wärmeeinrichtung eine eine aus dem Gebäude stammende Abluft nutzende Abluftwärmepumpe ist, mit der eine Grundheizlast zum Heizen des Gebäudes erbracht wird, und wobei der Abluftwärmepumpe zusätzlich der aus dem belüfteten Teil der Gebäudehülle stammende Außenluftanteil zugeführt wird. Entsprechend sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß diesem ersten Aspekt der Erfindung vor, daß die Vorrichtung zum Beheizen des Gebäudes dient, wobei die Wärmeeinrichtung eine eine aus dem Gebäude stammende Abluft nutzende Abluftwärmepumpe ist, mit der eine Grundheizlast zum Heizen des Gebäudes erbringbar ist, und wobei die Abluftwärmepumpe zusätzlich den aus dem belüfteten Teil der Gebäudehülle stammenden Außenluftanteil nutzt. Insbesondere bei als Abluftwärmepumpen ausgestalteten Wärmeeinrichtungen wirken sich die erfindungsgemäßen Vorteile besonders aus. Ein automatisches Abriegeln des Außenluftkreislaufs bei niedrigen Außenlufttemperaturen und eine damit verbundene Aktivierung einer Zusatzheizung, wie eines Heizstabs, kann im Gegensatz zum Stand der Technik erfindungsgemäß vermieden werden.
Sofern im Folgenden von Abluftwärmepumpen gesprochen wird, versteht sich, daß dies nur beispielhaft geschieht und auch andere Wärmeeinrichtungen vorgesehen sein können.
Die Grundheizlast im Sinne der Erfindung ist eine Heizlast, die je nach Heizanforderungen temporär oder ständig ausreichend oder nicht ausreichend für eine Beheizung des Gebäudes sein kann. Insbesondere kann die Grundheizlast auch lediglich eine zusätzliche Heizung des Gebäudes bewirken, wobei die Hauptheizlast durch eine andere Heizeinrichtung zur Verfügung gestellt wird.
Gemäß einem weiteren, unabhängig von dem ersten Aspekt der Erfindung oder in Kombination mit dem ersten Aspekt der Erfindung möglichen zweiten Aspekt der Erfindung wird die vorstehend genannte Aufgabe für das eingangs genannte Verfahren zum Beheizen eines Gebäudes, bei dem mittels einer eine aus dem Gebäude stammende Abluft nutzenden Abluftwärmepumpe eine Grundheizlast zum Heizen des Gebäudes erbracht wird bzw. für die eingangs genannte Vorrichtung zum Beheizen eines Gebäudes, mit einer eine aus dem Gebäude stammende Abluft nutzenden Abluftwärmepumpe, mit der eine Grundheizlast zum Heizen des Gebäudes erbringbar ist, dadurch gelöst, daß bei Auftreten einer die Grundheizlast übersteigenden Heizlast mindestens ein Teil der die Grundheizlast übersteigenden Heizlast durch eine die Erdwärme nutzende Erd wärmepumpe erbracht wird bzw., daß zusätzlich eine die Erdwärme nutzende Erdwärmepumpe vorgesehen ist, mit der bei Auftreten einer die Grundheizlast übersteigenden Heizlast mindestens ein Teil der die Grundheizlast übersteigenden Heizlast erbringbar ist.
Beim Einsatz von konventionellen Wärmepumpensystemen ist nur ein Element neben der elektrischen Aufnahmeleistung der Wärmepumpe als Energiequelle nutzbar. Im Unterschied zu derartigen konventionellen Anlagen schlägt die Erfindung die Kombinierung beider Systeme vor. Auf diese Weise werden die positiven Eigenschaften der Wärmepumpensysteme miteinander vereint, wobei die negativen Eigenschaften minimiert werden.
Für die Erbringung einer Grundheizlast, also eines Grundheizbedarfs des Gebäudes, wird eine Abluftwärmepumpe genutzt. Bei einem die von der Abluftwärmepumpe erbringbare Grundheizlast übersteigenden Heizbedarf kommt modular eine zusätzliche Erdwärmepumpe, beispielsweise eine Sole-Wasser-Einheit, zum Einsatz. Diese deckt anstelle des konventionellen Elektro-Heizstabanteils auftretende Spitzenlasten beim Heizbedarf ab. Die Erdwärmepumpe kommt dabei im Normalfall nur bei Leistungsdefiziten der Abluftwärmepumpe zum Einsatz.
Da die Erdwärmepumpe nur die die Grundheizlast übersteigende Heizlast erbringen muß, ergibt sich eine erhebliche Verringerung der jährlichen Einsatzdauer der Erdwärmepumpe. So verringern sich die Vollbenutzungsstunden für ein Sole-Wasser-Modul von in der Regel 2000 Stunden auf ca. 200 Stunden. Dies wiederum hat einen wesentlichen Einfluß auf die Auslegungskriterien der Erdwärmequelle. So ergibt sich beispielsweise eine Reduzierung der Kälteleistung auf ca. 75 Prozent der ursprünglich erforderlichen Kälteleistung für ein konventionelles Sole-System. Die Reduzierung der Erdwärmequelle macht die primärenergetisch sinnvollen Wärmepumpenanlagen ökonomischer und bringt erhebliche Kostenvorteile mit sich. Gleichzeitig wird eine vollständige Deckung des Heizwärmebedarfs erreicht, ohne daß auf einen zusätzlichen Elektro-Heizstabanteil im System zurückgegriffen werden muß.
Die von der Abluftwärmepumpe erbrachte Grundheizlast kann beispielsweise zwischen 1 und 5 kW, vorzugsweise bei etwa 3 kW Leistung liegen. Die durch die Erdwärmepumpe zusätzlich erbringbare Leistung kann beispielsweise zwischen 1 und 8 kW, vorzugsweise zwischen 3 und 5 kW Leistung liegen. Beispielhaft wird eine Heizlast eines Gebäudes von 8 kW betrachtet, wobei zur Erbringung der Grundheizlast eine Abluftwärmepumpe mit einer Leistung von 3 kW eingesetzt wird. Der rechnerisch entstehende Bivalenzpunkt liegt beim mitteldeutschen Klima bei ca. 0°C. Daraus ergibt sich ein erforderlicher Heizstabanteil von ca. 20 Prozent. Die zur Erreichung der Gesamtheizlast des Gebäudes von 8 kW fehlenden 5 kW Heizleistung können erfindungsgemäß jedoch durch ein zusätzlich installiertes Erdwärmepumpenmodul, beispielsweise ein Sole-Wasser-Modul, erbracht werden. In diesem Fall stehen die Vorteile der konstant vorhandenen Erdwärme zur Verfügung.
Bei einer Kombination der beiden Aspekte der Erfindung steht somit ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Beheizen eines Gebäudes zur Verfügung, welches ermöglicht, den Abluftanteil eines Hauses maximal zu nutzen und einen für das System notwendigen Außenanteil durch die Fassaden- bzw. Dacherwärmung zusätzlich einzubringen. Dieser Teil der energetischen Transmissionswärmerückgewinnung beinhaltet auch solare Gewinne, die bislang ungenutzt blieben. Dabei wird die zuverlässige Erdwärme durch das modular integrierte Erdwärmepumpensystem, beispielsweise Sole-Wasser-Wärmepumpensystem, zur Spitzenlastabdeckung genutzt. Das System vereint somit die Vorteile der beiden konventionellen Wärmepumpensysteme und macht dabei eine Transmissionswärmerückgewinnung möglich.
Selbstverständlich können die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren auch zum Kühlen eines Gebäudes beispielsweise mittels geeigneter Konvektoren eingesetzt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann die Außenluft aus einem belüfteten Bereich unterhalb der Dacheindeckung des Gebäudes stammen. Bei dieser Ausgestaltung ist es beispielsweise denkbar, daß der Außenluftanteil aus einem Bereich zwischen einer Unterspannbahn und der Dacheindeckung, also beispielsweise den Dachpfannen, des Gebäudes stammt. Dabei kann der Bereich, aus dem die Außenluft stammt, insbesondere in der Dachlattenebene liegen.
Tagsüber wird über die großen, oftmals dunkelfarbigen und geneigten Dachflächen sehr viel solare Energie absorbiert und in die Luftschicht unterhalb der Dachdeckung, insbesondere zwischen der Dachdeckung und der Unterspannbahn abgestrahlt. Hinzu kommen Transmissionswärmeverluste, welche aus den Wohnräumen über die Decken in diesen Zwischenraum gelangen. Durch diesen Synergieeffekt liegt die Lufttemperatur in dem Bereich unterhalb der Dacheindeckung ganzjährig über 10°C und damit höher als die durchschnittliche Erdreichtemperatur. Somit steht der Wärmeeinrichtung, z. B. der Abluftwärmepumpe, gerade tagsüber, also wenn der Wärmebedarf aufgrund der Warmwasserbereitung ihre Spitzenbelastung erfährt, ständig eine Zulufttemperatur über 10°C zur Verfügung. Dadurch ist das Zuführen eines Außenluftanteils aus einem belüfteten Bereich unterhalb der Dacheindeckung des Gebäudes tagsüber und somit während der Spitzenbelastung einer Abluftwärmepumpe effektiver als der zusätzliche Einsatz eines Erdwärmetauschers zum Vorwärmen der Abluft für die Abluftwärmepumpe. Es ergibt sich im direkten Vergleich eine Reduzierung eines erforderlichen zusätzlichen Heizanteils. Außerdem sind die Herstellungs- und Einbaukosten bei dieser Ausgestaltung im Vergleich zu einem Erdwärmekollektor um ein Vielfaches geringer. Der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe wird erhöht und damit ein erforderlicher zusätzlicher Heizanteil, beispielsweise Heizstabanteil, reduziert. Bei dieser Ausgestaltung kann daher auf den zusätzlichen Einsatz eines Erdwärmekollektors bzw. einer Erdwärmepumpe verzichtet werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die Außenluft aus einer belüfteten Außenwand des Gebäudes stammen. Auch die Außenwände des Gebäudes und insbesondere belüftete Wandzwischenräume werden durch Sonneneinstrahlung sowie Transmissionswärme aus den Räumen des Gebäudes erwärmt. Diese Energie kann erfindungsgemäß ebenfalls in vorteilhafter Weise genutzt werden. Bei der Außenwand kann es sich insbesondere um ein hinterlüftetes, beispielsweise zweischaliges Mauerwerk handeln.
Eine besonders praxisgemäße Ausgestaltung sieht vor, daß die Außenluft über mindestens eine mindestens eine Ansaugöffnung aufweisende Ansaugleitung angesaugt und der Wärmeeinrichtung bzw. Abluftwärmepumpe zugeführt wird. Entsprechend kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine mindestens eine Ansaugöffnung aufweisende Ansaugleitung vorgesehen sein, über die die Außenluft ansaugbar und der Wärmeeinrichtung bzw. Abluftwärmepumpe zuführbar ist. Ein solches Ansaugen kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn keine oder keine ausreichende selbstständige Durchströmung des belüfteten Teils der Gebäudehülle durch die Außenluft erfolgt. Die Ansaugleitung kann insbesondere in dem jeweils belüfteten Teil der Gebäudehülle angeordnet sein. Die Ansaugöffnung kann an einem Ende der Ansaugleitung vorgesehen sein. Es kann auch vorgesehen sein, daß die Ansaugleitung mehrere Ansaugöffnungen hat. Die Ansaugleitung kann beispielsweise ein Ansaugschlauch oder ein Ansaugrohr sein. Eine solche Ansaugleitung bildet einen Warmluft-Absorber zum Ansaugen von vorgewärmter Luft für eine Wärmeeinrichtung bzw. Abluftwärmepumpe.
Die Außenluft kann insbesondere über mehrere Ansaugleitungen angesaugt werden bzw. es können mehrere Ansaugleitungen vorgesehen sein, über die die Außenluft ansaugbar ist. Mit mehreren Ansaugleitungen läßt sich die Außenluft aus dem belüfteten Teil der Gebäudehülle besonders vollständig und gleichmäßig ansaugen. Dabei können die mehreren Ansaugleitungen insbesondere gitterartig oder anderweitig flächenabdeckend angeordnet sein, um möglichst die gesamte Fläche des jeweiligen Teils der Gebäudehülle zu erschließen. Dazu können insbesondere die Ansaugöffnungen der Ansaugleitungen in unterschiedlichen Bereichen der Gebäudehülle enden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können die Ansaugleitungen jeweils zumindest einen Abschnitt mit einer Längsachse aufweisen, wobei die Längsachsen der Abschnitte der Ansaugleitungen parallel zueinander verlaufen. Die Ansaugleitungen verlaufen also zumindest abschnittsweise parallel zueinander. Dabei können die Ansaugöffnungen der Ansaugleitungen in Richtung der Längsachsen der Ansaugleitungen versetzt zueinander angeordnet sein. Es können, wenn eine Ansaugleitung mehrere Ansaugöffnungen aufweist, diese versetzt zueinander angeordnet sein. Es können jedoch auch Ansaugöffnungen verschiedener Ansaugleitungen versetzt zueinander angeordnet sein, beispielsweise wenn die Ansaugöffnungen der Ansaugleitungen an ihrem Ende, insbesondere ihrem distalen Ende, angeordnet sind. Dazu können die Ansaugleitungen insbesondere unterschiedliche Längen aufweisen.
Insbesondere wenn mehrere Ansaugleitungen vorgesehen sind, können diese mit einem Sammelrohr verbunden sein, das den durch die Ansaugleitungen angesaugten Außenluftanteil über eine geeignete Verbindung zu der Wärmeeinrichtung, z. B. der Abluftwärmepumpe, führt. Die Ansaugleitungen können insbesondere von einem Längenabschnitt des gemeinsamen Sammelrohrs abgehen, beispielsweise in einem rechten Winkel. Dies ist insbesondere bei einer parallelen Anordnung der Ansaugleitungen denkbar. Die Ansaugöffnung der Ansaugleitungen kann dann an dem distalen Ende der Ansaugleitungen vorgesehen sein. Selbstverständlich kann ein solches Sammelrohr auch vorgesehen sein, wenn nur eine Ansaugleitung vorgesehen ist.
Bei einer Anordnung in einem Bereich unterhalb der Dacheindeckung können die Ansaugleitungen insbesondere auf beiden Seiten des Dachs vorgesehen sein. Dabei kann beispielsweise ein Sammelrohr parallel mit dem letzten Dachsparren vor der Giebelwand des Dachs verlaufen und so Ansaugleitungen beider Dachseiten verbinden und an die Wärmeeinrichtung, z. B. Abluftwärmepumpe, anbinden.
Sofern zusätzlich oder alternativ vorgewärmte Luft aus einer belüfteten Außenwand des Gebäudes zugeführt wird, kann dazu ebenfalls ein Sammelrohr vorgesehen sein, beispielsweise im Bereich der Traufgesimskästen. Insbesondere kann ein gemeinsames Sammelrohr für Ansaugleitungen für das Ansaugen von Außenluft aus dem Dachbereich und für Ansaugleitungen für das Ansaugen von Außenluft aus dem Wandbereich vorgesehen sein. Dabei können in die Außenwand führende, mit dem Sammelrohr verbundene Ansaugleitungen zum Ansaugen der Außenluft vorgesehen sein.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Volumenstrom des der Wärmeeinrichtung bzw. Abluftwärmepumpe zugeführten Außenluft gesteuert wird. Dazu kann die Vorrichtung eine Steuereinrichtung aufweisen, mit der der Volumenstrom des der Wärmeeinrichtung bzw. Abluftwärmepumpe zugeführten Außenluft steuerbar ist. Auf diese Weise kann der Zustrom an Außenluft je nach Bedarf der Wärmeeinrichtung bzw. Abluftwärmepumpe und Temperatur des Außenluftanteils individuell angepaßt werden. Zum Steuern des Volumenstroms können beispielsweise Stelleinrichtungen vorgesehen sein, wie beispielsweise Stellschrauben. Diese können beispielsweise an den Ansaugöffnungen der Ansaugleitungen angeordnet sein. Es ist möglich, den durch jede der Ansaugleitungen angesaugten Volumenstrom der Außenluft individuell zu steuern oder eine gemeinsame Steuerung des Volumenstroms für alle Ansaugleitungen durchzuführen. Insbesondere bei einer individuellen Steuerung für jede Ansaugleitung wird gewährleistet, daß die warme Luft gleichmäßig über alle Ansaugleitungen gewonnen wird. Es wird also ein gleichmäßiger Volumenstrom erzeugt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die die Grundheizlast übersteigende Heizlast vollständig durch die Erdwärmepumpe erbracht werden. In diesem Fall ist keinerlei zusätzliche Heizeinrichtung erforderlich.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Wärmepumpenregelung vorgesehen, mit der die Erdwärmepumpe in Abhängigkeit von der auftretenden Heizlast aktivierbar ist. Gemäß dieser Ausgestaltung des Verfahrens wird die Erdwärmepumpe mittels einer Wärmepumpenregelung in Abhängigkeit von der auftretenden Heizlast aktiviert. Es ist also eine gemeinsame Wärmepumpenregelung vorgesehen, die die Erdwärmepumpe bei Bedarf aktiviert, so daß mit dieser zumindest ein Teil der durch die Abluftwärmepumpe erbrachte Grundheizlast, oder auch die vollständige, die Grundheizlast übersteigende Heizlast erbracht wird bzw. erbringbar ist. Die Wärmepumpenregelung kann dabei insbesondere dazu ausgelegt sein, den Heizbedarf des Gebäudes zu überwachen und auf Grundlage dieser Überwachung die Erdwärmepumpe bei Bedarf zu aktivieren.
Die vorliegende Erfindung kann insbesondere zum Beheizen eines Ein-, Zwei- oder Mehrfamilienhauses dienen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen schematisch:
1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beheizen eines Gebäudes gemäß einer ersten Ausgestaltung,
2 einen Querschnitt eines zu beheizenden Gebäudes mit einer darin installierten Vorrichtung gemäß 1,
3 einen teilweisen Querschnitt eines zu beheizenden Gebäudes mit einer Vorrichtung gemäß den 1 und 2,
4 einen Querschnitt eines zu beheizenden Gebäudes mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausgestaltung,
5 das in 4 gezeigte Gebäude in einer zweiten Ansicht,
6 einen teilweisen Querschnitt eines mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Gebäudes,
7 einen Teil der in den 4 bis 6 gezeigten Vorrichtungen,
8 eine schematische Übersicht von dem Gebäude zugeführten bzw. entnommenen Wärmemengen, und
9A, 9B Diagramme zur Veranschaulichung der zum Beheizen des Gebäudes erforderlichen Wärmemengen.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen dieselben Gegenstände.
Die in 1 dargestellte Vorrichtung weist eine als Abluftwärmepumpe 1 ausgestaltete Wärmeeinrichtung auf. Die Abluftwärmepumpe 1 besitzt eine Zuleitung 2 zur Zuführung von Abluft aus Räumen eines zu beheizenden Gebäudes. Weiterhin besitzt die Abluftwärmepumpe 1 eine Zuleitung 3 zur Zuführung von aus einem belüfteten Teil der Gebäudehülle stammender Außenluft. Außerdem weist die Abluftwärmepumpe 1 einen Ableitung 4 zum Abführen von Fortluft auf.
Während die über die Zuleitung 2 zugeführte Abluft aus den Räumen des Gebäudes stammt und somit erwärmt ist, stammt die über die Zuleitung 3 zugeführte Außenluft aus einem belüfteten Teil der Gebäudehülle, vorliegend einem belüfteten zweischaligen Mauerwerk einer Außenwand des Gebäudes. Die Außenluft ist durch einen in dem zweischaligen Mauerwerk vorhandenen Lüftungsspalt hindurchgeströmt, wie im einzelnen bezüglich 3 erläutert werden wird. Dabei wird die Außenluft sowohl durch Sonneinstrahlung als auch durch aus dem Gebäude stammende Transmissionswärme vorgewärmt bevor sie der Abluftwärmepumpe 1 zugeführt wird.
Die Abluftwärmepumpe 1 ist im übrigen in dem Fachmann grundsätzlich bekannter Weise aufgebaut, so daß dieser Aufbau vorliegend nicht im einzelnen erläutert wird. Über Verbindungsleitungen 5, 6 ist die Abluftwärmepumpe 1 in ebenfalls an sich bekannter Weise mit einem in dem Gebäude angeordneten Heizkörper 7 verbunden. Dabei kann es sich selbstverständlich auch beispielsweise um eine Heizwendel einer Fußbodenheizung handeln.
Über Verbindungsleitungen 8, 9 ist mit der Abluftwärmepumpe 1 und somit auch mit dem Heizkörper 7 eine mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Erdwärmepumpe als Zusatzmodul verbunden. Bei der Erdwärmepumpe 10 handelt es sich vorliegend um eine Sole-Wasser-Wärmepumpe. Der Soleanschluß ist in 1 mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet. Die Erdwärmepumpe 10 ist in dem Fachmann grundsätzlich bekannter Weise aufgebaut, so daß ihr Aufbau vorliegend nicht im einzelnen erläutert wird. Allerdings ist die Erdwärmepumpe 10 für geringere Heizleistungen ausgelegt als konventionelle Erdwärmepumpen. Der Grund dafür liegt in der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie im Folgenden erläutert werden wird.
Weiterhin ist eine Wärmepumpenregelung 12 vorgesehen, die den Heizbedarf des Gebäudes überwacht und die Erdwärmepumpe 10 über Verbindungsleitungen 13, 14 zwischen der Wärmepumpenregelung 12 und der Erdwärmepumpe 10 bei Bedarf aktivieren kann.
Im Folgenden wird die Funktion der Vorrichtung erläutert. Mittels der Abluftwärmepumpe 1 wird eine Grundheizlast zum Beheizen des Gebäudes zur Verfügung gestellt. Durch die oben beschriebene zusätzliche Zuführung vorgewärmter Außenluft zu der Abluftwärmepumpe 1 ist die von der Abluftwärmepumpe 1 zur Verfügung gestellte Grundheizlast höher als bei konventionellen Abluftwärmepumpen. Dabei wird in umweltfreundlicher Weise die durch Sonneneinstrahlung und Transmissionswärmeverluste erfolgende Erwärmung der Außenluft genutzt, indem diese der Abluftwärmepumpe 1 wieder zugeführt wird. Im vorliegenden Beispiel wird durch die Abluftwärmepumpe 1 eine Grundheizlast mit einer Leistung von 3 kW bereitgestellt.
Die Abluftwärmepumpe 1 kann unter Umständen Spitzenlasten beim Heizbedarf nicht abdecken. Sobald die Wärmepumpenregelung 12 einen die von der Abluftwärmepumpe 1 zur Verfügung gestellte Grundheizlast übersteigenden Heizbedarf feststellt, aktiviert diese daher zusätzlich die Erdwärmepumpe 10. Diese stellt im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Heizleistung von 3 bis 5 kW zur Verfügung. Im dargestellten Beispiel stellt die Erdwärmepumpe 10 den die Grundheizlast übersteigenden Heizbedarf vollständig zur Verfügung. Da die Erdwärmepumpe 10 somit nur zur Spitzenlastabdeckung genutzt wird, kann diese für geringere Heizlasten ausgelegt werden als konventionelle Erdwärmepumpen und entsprechend kleiner und kostengünstiger dimensioniert werden. Mit der dargestellten Vorrichtung läßt sich insbesondere eine Reduzierung der Erdwärmequellengröße auf ca. 25 Prozent im Vergleich zu konventionellen Erdwärmequellengrößen erreichen.
In 2 ist im Querschnitt ein Gebäude 15 dargestellt, das mit der in 1 dargestellten Vorrichtung ausgestattet ist. Das Gebäude 15 weist zwei Kellerräume, vier Wohnräume sowie einen Dachboden auf. In einem Erdgeschoßraum des Gebäudes 15 ist die Abluftwärmepumpe 1 sowie die Erdwärmepumpe 10 angeordnet. Über Verbindungsleitungen ist die Erdwärmepumpe 10 in an sich bekannter Weise mit einer Erdsonde 16 zur Aufnahme der Erdwärme verbunden. Die in 2 dargestellte Wärmepumpe 1 und die Erdwärmepumpe 10 entsprechen in ihrem Aufbau und in ihrer Anordnung der in 1 dargestellten Vorrichtung. Die Wärmepumpenregelung 12 ist dabei in 2 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Die Abluftwärmepumpe 1 und die Erdwärmepumpe 10 sind über Verbindungsleitungen 17 mit in den Räumen angeordneten Heizkörpern 18, einem Konvektor 18a, der bei geeignetem Betrieb der Vorrichtung zur Kühlung verwendet werden kann, sowie einer Wasserversorgung 18b verbunden.
Der Pfeil 19 in 2 bezeichnet die aus dem Gebäude 15 austretende verbrauchte Raumluft. Diese wird über in 2 nicht näher dargestellte Zuführungen 2 der Abluftwärmepumpe 1 wieder zugeführt und ihre Wärme somit rückgewonnen. Zusätzlich wird der Abluftwärmepumpe 1 über ebenfalls in 2 nicht näher dargestellte Zuführungen 3 ein aus einer hinterlüfteten Fassade des Gebäudes 15 stammender Außenluftanteil zugeführt, wie dies im einzelnen bezüglich 3 erläutert werden wird. Mit dem Bezugszeichen 20 ist eine Zuführung von Frischluft bezeichnet, die in allen Nutzräumen des Gebäudes 15 vorgesehen ist.
In 3 ist ein teilweiser Querschnitt des Gebäudes 15 dargestellt. Das Bezugszeichen 21 bezeichnet die Dachtraufe des Gebäudes mit einer entsprechenden Bedachung 21a. Weiterhin ist eine Stahlbetondecke 22, ein Innenboden 22a sowie eine Außenterrasse 22b des Gebäudes 15 dargestellt. Der Aufbau dieser Elemente des Gebäudes 15 ist dem Fachmann grundsätzlich geläufig und wird daher nicht näher erläutert.
Eine Außenfassade des Gebäudes 15 weist eine innere Wand 23 sowie ein äußeres Verblendmauerwerk 24 auf. Zwischen der Innenwand 23 und dem Verblendmauerwerk 24 ist eine an der Innenwand 23 anliegende Isolierschicht 25 angeordnet. Zwischen der Isolierschicht 25 und dem Verblendmauerwerk 24 besteht ein Lüftungsspalt 26. Über im Bodenbereich der Außenfassade angeordnete Lüftungsschlitze 27 kann Außenluft in den Spalt 26 gelangen, wie durch die Pfeile 28 veranschaulicht. Die in den Lüftungsspalt 26 gelangte Außenluft strömt in diesem aufwärts, wie durch die Pfeile 29 veranschaulicht. Am oberen Ende des Lüftungsspalts 26 ist ein Luftsammler 30 angeordnet, der die Außenluft über geeignete Leitungen in nicht näher dargestellter Weise der Abluftwärmepumpe 1 zuführt. Die aus dem Lüftungsspalt 26 stammende Außenluft ist dabei zum einen durch die Wärmeeinstrahlung der Sonne S vorgewärmt, wie durch die Pfeile 31 veranschaulicht. Zum anderen ist die Außenluft durch die Transmissionswärme aus den Gebäuderäumen vorgewärmt, wie durch die Pfeile 32 veranschaulicht. Auf diese Weise wird eine Wärmerückgewinnung erreicht.
In den 4 bis 6 ist ein Gebäude 15 dargestellt mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausgestaltung. Das Gebäude 15 weist ein Dach mit einer Dacheindeckung 35 und einer Unterspannbahn 36 auf. Das Dach des weist weiterhin Dachlatten 37 sowie eine Konterlattung 38 auf. Außerdem besitzt das Dach Dachsparren 38a. Der Aufbau eines solchen Dachs ist dem Fachmann an sich bekannt, so daß dies nicht näher erläutert wird.
Eine Außenwand des Gebäudes 15 besteht aus einer Innenwand oder Innenschale 39, einer mit der Innenschale 39 verbundenen Dämmung 40 sowie einer Verblendung 41. Zwischen der Dämmung 40 und der Verblendung 41 ist ein Freiraum vorhanden, in dem sich eine Luftschicht 42 befindet. Auch der Aufbau einer solchen Wand ist dem Fachmann an sich bekannt, so daß darauf nicht näher eingegangen wird.
In einem der Erdgeschoßräume des Gebäudes 15 ist eine als Abluftwärmepumpe 1 ausgestaltete Wärmeeinrichtung angeordnet. Die Vorrichtung weist weiterhin ein Sammelrohr 33 auf, das parallel mit dem letzten Dachsparren 38a vor der Giebelwand des Gebäudes 15 verläuft. Mit dem Sammelrohr 33 sind mehrere in Form von Ansaugschläuchen ausgebildete Ansaugleitungen 34 verbunden, die unterhalb der Dacheindeckung 35 in einem Bereich zwischen der Unterspannbahn 36 des Gebäudes 15 und der Dacheindeckung 35 verlaufen. Wie am besten in 5 zu erkennen ist, gehen die Ansaugschläuche 34 von einem parallel zu den Dachsparren 38a verlaufenden Längenabschnitt des Sammelrohrs 33 in einem rechten Winkel ab und sind dabei gleichmäßig beabstandet angeordnet. Die Ansaugschläuche 34 besitzen somit jeweils einen Abschnitt mit einer Längsachse, wobei die Längsachsen parallel zueinander verlaufen. Die Ansaugschläuche 34 weisen unterschiedliche Längen auf, sodaß ihre an ihrem distalen Ende vorgesehenen Ansaugöffnungen in unterschiedlichen Dachflächenbereichen enden.
Die in 5 für eine Seite des Dachs zu erkennende Anordnung der Ansaugschläuche 34 ist auf der gegenüberliegenden Dachseite des Gebäudes 15 in analoger Anordnung vorgesehen. Über das Sammelrohr 33 werden die Ansaugschläuche 34 beider Dachseiten also verbunden. Das Sammelrohr 33 weist weiter eine Verbindung mit der Abluftwärmepumpe 1 auf, über die die durch die Ansaugschläuche 34 angesaugte Außenluft der Abluftwärmepumpe 1 zugeführt werden kann.
Neben den im Dachbereich vorgesehenen Ansaugschläuchen ist weiterhin mindestens ein weiterer Ansaugschlauch 34 vorgesehen, der mit der Luftschicht 42 in dem Freiraum der Außenwand des Gebäudes 15 einerseits und mit einem anderen Abschnitt des gemeinsamen Sammelrohrs 33 andererseits verbunden ist.
Eine vergrößerte Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ansaugen von vorgewärmter Außenluft ist in 7 dargestellt. Dabei kann die in 7 gezeigte Anordnung insbesondere im Bereich der rechten Dachtraufe des in 4 gezeigten Gebäudes 15 angeordnet sein. Es ergibt sich dann die oben erläuterte Anordnung der Ansaugschläuche 34 und des Sammelrohrs 33. Die in 7 dargestellte Vorrichtung kann selbstverständlichen auch zu anderen Zwecken verwendet werden.
In 7 ist zu erkennen, daß die Ansaugschläuche 34 jeweils mit einer Stellschraube 43 zur Regulierung des durch den jeweiligen Ansaugschlauch 34 angesaugten Außenluftvolumenstroms versehen sind. Zum Steuern des Volumenstroms kann weiterhin eine nicht näher dargestellte Steuereinrichtung vorgesehen sein. Im Bereich Ihres Anschlusses an das Sammelrohr 33 weisen die Ansaugschläuche 34 jeweils Dichtungen 44 auf, um Verluste an den Anschlußpunkten zu vermeiden. Am oberen Ende des Sammelrohrs 33 ist eine Verschlußkappe 45 angeordnet. Im unteren Bereich des Sammelrohrs 33 ist eine Übergabeleitung 46 vorgesehen, die mit einem weiteren Teil des Sammelrohrs 33 verbunden sein kann, um die angesaugte Außenluft der Wärmepumpe 1 zuzuführen.
Mit der Vorrichtung gemäß den 4 bis 7 wird ein Außenluftanteil sowohl aus einem belüfteten Bereich unterhalb der Dacheindeckung 35 des Gebäudes 15 als auch aus einer belüfteten Außenwand des Gebäudes 15 über die Ansaugschläuche 34 angesaugt und über das Sammelrohr 33 der Abluftwärmepumpe 1 zugeführt. Auf diese Weise wird sowohl Wärmeenergie aufgrund einer solaren Einstrahlung in diese Teile der Gebäudehülle als auch aufgrund von Transmissionswärme aus den Innenräumen des Gebäudes in diese Teile der Gebäudehülle rückgewonnen und der Abluftwärmepumpe 1 zugeführt. Dadurch wird der Wirkungsgrad der Abluftwärmepumpe 1 erhöht. Insbesondere durch die Nutzung eines Außenluftanteils aus einem belüfteten Bereich unterhalb der starker Sonneneinstrahlung ausgesetzten Dacheindeckung 35 des Gebäudes 15 wird der Wirkungsgrad der Abluftwärmepumpe 1 derart erhöht, daß ein zusätzliches Vorsehen einer Erdwärmepumpe zum Abdecken von Heizspitzenlasten nicht zwingend erforderlich ist.
In 8 ist die Wärmebilanz des Gebäudes 15 veranschaulicht. Dabei ist auch die Einstrahlung durch die Sonne S berücksichtigt. Die durch die Sonne dem Gebäude 15 zugeführte Wärmemenge Q_GS beträgt in dem dargestellten Beispiel 5500 kWh pro Jahr. Dem gegenüber steht ein Verlust an Transmissionswärme durch Außenflächen des Gebäudes von Q_LT1 = 8000 kWh pro Jahr, Q_LT2 = 1500 kWh pro Jahr, Q_LT3 = 3000 kWh pro Jahr und Q_LT4 = 2000 kWh pro Jahr in dem dargestellten Beispiel. Weiterhin wird dem Gebäude 15 eine Wärmemenge Q_LV durch Lüftung der Räume entnommen, in dem dargestellten Beispiel 7000 kWh pro Jahr. Mit Q_GI sind vorliegend innere Wärmegewinne, beispielsweise durch elektrische Verbraucher, Kochgeräte oder Ähnliches bezeichnet. Diese sind bei der dargestellten Wärmemengenbilanz nicht weiter berücksichtigt. Für eine ausgeglichene Wärmemengenbilanz müssen dem Gebäude 15 somit 16000 kWh pro Jahr Primärwärmemenge Q_P zugeführt werden, die zumindest zum Teil als Heizwärmemenge Q_H an das Gebäude abgegeben wird.
In dem dargestellten Beispiel werden insbesondere die Lüftungsverluste Q_LV und die Transmissionsverluste Q_LT1, Q_LT2 und Q_LT3 durch die Gebäudewände in umweltfreundlicher Weise für eine Energierückgewinnung in der Abluftwärmepumpe 1 genutzt.
In den 9A und 9B ist der zum Beheizen des Gebäudes 15 erforderliche Wärmebedarf veranschaulicht. Dabei ist auf der Y-Achse die Temperatur in °C aufgetragen und auf der X-Achse die Tage. Die Fläche unter der in 9A und 9B gezeigten Kurve 47 stellt den Gesamtwärmebedarf des Gebäudes 15 dar.
In 9A ist schraffiert dargestellt die Wärmeleistung, die bei alleiniger Nutzung der Abluftwärmepumpe 1 zur Verfügung gestellt werden kann. Es ist erkennbar, daß diese Wärmeleistung nur an wenigen Tagen nicht zur gesamten Beheizung des Gebäudes ausreicht, nämlich in dem Bereich, in dem die Kurve 47 sich an die Y-Achse annähert. Insgesamt ergibt sich bei diesem monoenergetischen Betrieb eine Abdeckung des erfindungsgemäßen Wärmebedarfs von über 80 Prozent.
In 9B ist die von der Kombination aus Abluftwärmepumpe 1 und Erdwärmepumpe 10 zur Verfügung gestellte Wärmeleistung schraffiert dargestellt. Es ergibt sich eine Abdeckung des Wärmebedarfs zu 100 Prozent. Dabei muss durch die Erdwärmepumpe 10 nur eine geringe Wärmeleistung zur Verfügung gestellt werden, nämlich den in 9A nicht schraffierten Bereich unter der Kurve 47. Die Erdwärmepumpe 10 kann daher kostengünstiger ausgelegt werden.
Ebenso kann eine vollständige Abdeckung der erforderlichen Heizlast des Gebäudes auch ohne Verwendung einer zusätzlichen Erdwärmepumpe erreicht werden, wenn einer Abluftwärmepumpe ein aus einem belüfteten Bereich unterhalb der Dacheindeckung des Gebäudes stammender Außenluftanteil und gegebenenfalls zusätzlich ein Außenluftanteil aus einer belüfteten Außenwand des Gebäudes zugeführt wird.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren kann bei niedrigen Bereitstellungskosten unter Ermöglichung einer Wärmerückgewinnung eine jederzeit ausreichende Beheizung des Gebäudes erreicht werden.

Claims

Verfahren zur Nutzung von Wärme in einem Gebäude (15), dadurch gekennzeichnet, daß einer Wärmeeinrichtung (1) aus einem belüfteten Teil der Gebäudehülle stammende Außenluft zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zum Beheizen des Gebäudes (15) dient, wobei die Wärmeeinrichtung (1) eine eine aus dem Gebäude (15) stammende Abluft nutzende Abluftwärmepumpe (1) ist, mit der eine Grundheizlast zum Heizen des Gebäudes (15) erbracht wird, und wobei der Abluftwärmepumpe (1) zusätzlich der aus dem belüfteten Teil der Gebäudehülle stammende Außenluftanteil zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenluft aus einem belüfteten Bereich unterhalb der Dacheindeckung (35) des Gebäudes (15) stammt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenluft aus einer belüfteten Außenwand des Gebäudes (15) stammt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenluft über mindestens eine mindestens eine Ansaugöffnung aufweisende Ansaugleitung (34) angesaugt und der Wärmeeinrichtung (1) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenluft über mehrere Ansaugleitungen (34) angesaugt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugleitungen (34) jeweils zumindest einen Abschnitt mit einer Längsachse aufweisen, wobei die Längsachsen der Abschnitte der Ansaugleitungen (34) parallel zueinander verlaufen.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnungen der Ansaugleitungen (34) in Richtung der Längsachsen versetzt zueinander angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenstrom der der Wärmeeinrichtung (1) zugeführten Außenluft gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Auftreten einer die Grundheizlast übersteigenden Heizlast mindestens ein Teil der die Grundheizlast übersteigenden Heizlast durch eine die Erdwärme nutzende Erdwärmepumpe (10) erbracht wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die die Grundheizlast übersteigende Heizlast vollständig durch die Erdwärmepumpe (10) erbracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdwärmepumpe (10) mittels einer Wärmepumpenregelung (12) in Abhängigkeit von der auftretenden Heizlast aktiviert wird.
Vorrichtung zur Nutzung von Wärme in einem Gebäude (15), dadurch gekennzeichnet, daß einer Wärmeeinrichtung (1) aus einem belüfteten Teil der Gebäudehülle stammende Außenluft zuführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Beheizen des Gebäudes (15) dient, wobei die Wärmeeinrichtung (1) eine eine aus dem Gebäude (15) stammende Abluft nutzende Abluftwärmepumpe (1) ist, mit der eine Grundheizlast zum Heizen des Gebäudes (15) erbringbar ist, und wobei die Abluftwärmepumpe (1) zusätzlich den aus dem belüfteten Teil der Gebäudehülle stammenden Außenluftanteil nutzt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenluft aus einem belüfteten Bereich unterhalb der Dacheindeckung (35) des Gebäudes (15) stammt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenluft aus einer belüfteten Außenwand des Gebäudes (15) stammt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine mindestens eine Ansaugöffnung aufweisende Ansaugleitung (34) vorgesehen ist, über die die Außenluft ansaugbar und der Wärmeeinrichtung (1) zuführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ansaugleitungen (34) vorgesehen sind, über die die Außenluft ansaugbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugleitungen (34) jeweils zumindest einen Abschnitt mit einer Längsachse aufweisen, wobei die Längsachsen der Abschnitte der Ansaugleitungen (34) parallel zueinander verlaufen.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnungen der Ansaugleitungen (34) in Richtung der Längsachsen versetzt zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, mit der der Volumenstrom der der Wärmeeinrichtung (1) zugeführten Außenluft steuerbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine die Erdwärme nutzende Erdwärmepumpe (10) vorgesehen ist, mit der bei Auftreten einer die Grundheizlast übersteigenden Heizlast mindestens ein Teil der die Grundheizlast übersteigenden Heizlast erbringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Erdwärmepumpe (10) die die Grundheizlast übersteigende Heizlast vollständig erbringbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmepumpenregelung (12) vorgesehen ist, mit der die Erdwärmepumpe (10) in Abhängigkeit von der auftretenden Heizlast aktivierbar ist.
Verfahren zum Beheizen eines Gebäudes (15), bei dem mittels einer eine aus dem Gebäude (15) stammende Abluft nutzenden Abluftwärmepumpe (1) eine Grundheizlast zum Heizen des Gebäudes (15) erbracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Auftreten einer die Grundheizlast übersteigenden Heizlast mindestens ein Teil der die Grundheizlast übersteigenden Heizlast durch eine die Erdwärme nutzende Erdwärmepumpe (10) erbracht wird.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die die Grundheizlast übersteigende Heizlast vollständig durch die Erdwärmepumpe (10) erbracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdwärmepumpe (10) mittels einer Wärmepumpenregelung (12) in Abhängigkeit von der auftretenden Heizlast aktiviert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Abluftwärmepumpe (1) zusätzlich ein Außenluftanteil zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenluft aus einem belüfteten Teil der Gebäudehülle stammt.
Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenluft aus einem belüfteten Bereich unterhalb der Dacheindeckung (35) des Gebäudes (15) stammt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenluft aus einer belüfteten Außenwand des Gebäudes (15) stammt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenluft über mindestens eine mindestens eine Ansaugöffnung aufweisende Ansaugleitung (34) angesaugt und der Abluftwärmepumpe (1) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenluft über mehrere Ansaugleitungen (34) angesaugt wird.
Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugleitungen (34) jeweils zumindest einen Abschnitt mit einer Längsachse aufweisen, wobei die Längsachsen der Abschnitte der Ansaugleitungen (34) parallel zueinander verlaufen.
Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnungen der Ansaugleitungen (34) in Richtung der Längsachsen versetzt zueinander angeordnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenstrom des der Abluftwärmepumpe (1) zugeführten Außenluftanteils gesteuert wird.
Vorrichtung zum Beheizen eines Gebäudes, mit einer eine aus dem Gebäude (15) stammende Abluft nutzenden Abluftwärmepumpe (1), mit der eine Grundheizlast zum Heizen des Gebäudes (15) erbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine die Erdwärme nutzende Erdwärmepumpe (10) vorgesehen ist, mit der bei Auftreten einer die Grundheizlast übersteigenden Heizlast mindestens ein Teil der die Grundheizlast übersteigenden Heizlast erbringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Erdwärmepumpe (10) die die Grundheizlast übersteigende Heizlast vollständig erbringbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmepumpenregelung (12) vorgesehen ist, mit der die Erdwärmepumpe (10) in Abhängigkeit von der auftretenden Heizlast aktivierbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 37 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluftwärmepumpe (1) zusätzlich einen Außenluftanteil nutzt.
Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenluftanteil aus einem belüfteten Teil der Gebäudehülle stammt.
Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenluft aus einem belüfteten Bereich unterhalb der Dacheindeckung (35) des Gebäudes (15) stammt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenluft aus einer belüfteten Außenwand des Gebäudes (15) stammt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine mindestens eine Ansaugöffnung aufweisende Ansaugleitung (34) vorgesehen ist, über die der Außenluftanteil ansaugbar und der Abluftwärmepumpe (1) zuführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ansaugleitungen (34) vorgesehen sind, über die die Außenluft ansaugbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugleitungen (34) jeweils zumindest einen Abschnitt mit einer Längsachse aufweisen, wobei die Längsachsen der Abschnitte der Ansaugleitungen (34) parallel zueinander verlaufen.
Vorrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnungen der Ansaugleitungen (34) in Richtung der Längsachsen versetzt zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, mit der der Volumenstrom des der Abluftwärmepumpe (1) zugeführten Außenluftanteils steuerbar ist.