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Die Erfindung betrifft ein Heizsystem zur Wärmeenergieversorgung einer einzelnen Wohneinheit eines Mehrparteiengebäudes. Ferner betrifft die Erfindung ein Mehrparteiengebäude mit einer solchen Wohneinheit, die Verwendung eines Heizsystems als Umrüstlösung sowie ein Verfahren zum Umrüsten einer Wohneinheit auf ein zuvor beschriebenes Heizsystem.
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Mit Blick auf den Klimawandel und die sich erhöhenden globalen Temperaturen werden auf vielen Wegen Lösungen gesucht, um eine Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen insbesondere auch bei der Beheizung von Wohngebäuden zu erreichen. Im Trend sind hierfür Wärmepumpen, die Umweltwärme als zusätzlichen Energieträger nutzen. Diese weisen eine besonders hohe Effizienz auf und sind daher für die Verwendung in Heizsystemen in Gebäuden besonders bevorzugt. Insbesondere im Neubau werden weithin Wärmepumpen installiert, wobei diese als zentrale Heizsysteme eingerichtet werden.
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Problematisch ist die energetische Versorgung von Mehrparteien-Bestandsgebäuden, insbesondere, wenn diese mit dezentralen Heizsystemen ausgerüstet sind. Derartige Bestandsgebäude sind insbesondere in Europa weit verbreitet, wobei die einzelnen Wohneinheiten in den Bestandsgebäuden meist durch Gasetagenheizungen versorgt werden. Bei solchen Gasetagenheizungen ist in jeder einzelnen Wohneinheit eine Gastherme installiert, die dezentral für die einzelne Wohneinheit aus Erdgas als Primärenergieträger Wärme für die Beheizung und die Warmwasseraufbereitung erzeugt. Derartige Gasthermen haben eine äußerst hohe Leistung, da meist kein Warmwasserspeicher existiert, so dass ein schnelles Erhitzen von durchlaufendem Wasser erforderlich ist. Das führt zu einem sehr hohen Energiebedarf und in der Folge zu einer hohen energetischen Ineffizienz.
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Für Bestandsgebäude bestehen derzeit im Wesentlichen zwei Lösungsansätze. Einerseits besteht die Möglichkeit, die Gebäude mit Gasetagenheizungen auf ein zentrales Heizsystem umzurüsten. Dabei kommen weitgehend Wärmepumpen oder Fernwärme zum Einsatz. Ein Beispiel für ein solches zentrales Heizsystem ist aus
EP 2 322 880 B1 bekannt. Ein ähnliches System beschreibt
DE 20 2011 106 855 U1 . Solche zentralen Heizsysteme sind nur mit starken baulichen Eingriffen in das Bestandsgebäude installierbar, was eine Umrüstung von Bestandsgebäuden äußerst aufwändig und kostenintensiv gestaltet. Auch ist bei einer Umstellung auf ein zentrales Heizsystem die Zustimmung aller Parteien im Haus notwendig, was in der Praxis oftmals nicht der Fall ist.
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Eine aus der Praxis bekannte Alternative besteht darin, die einzelnen Wohneinheiten mit Split-Klimaanlagen auszurüsten, die im Wesentlichen als Luft-Luft-Wärmepumpe agieren. Derartige Wärmepumpen sind jedoch in ihrer Effizienz eingeschränkt. Außerdem ist auch die Installation von Luft-Luft-Wärmepumpen mit einem hohen Installationsaufwand und entsprechend hohen Umbaukosten behaftet. Weiterhin besteht bei einem solchen System keine standardisierte Lösung für die Warmwasserbereitung. Hierfür muss zusätzlich eine separate Lösung gefunden werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Heizsystem zur Wärmeenergieversorgung einer einzelnen Wohneinheit eines Mehrparteiengebäudes anzugeben, das kostengünstig und einfach installierbar ist und sich insbesondere zur einfachen Umrüstung von Gasetagenheizungen eignet. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung ein Mehrparteiengebäude mit einem solchen Heizsystem, die Verwendung eines solchen Heizsystems sowie ein Verfahren zum Umrüsten einer mit einer Gastherme ausgestatteten einzelnen Wohneinheit eines Mehrparteiengebäudes anzugeben.
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Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben durch ein Heizsystem gemäß Patentanspruch 1, ein Mehrparteiengebäude gemäß Patentanspruch 12, eine Verwendung gemäß Patentanspruch 14 und durch ein Umrüstverfahren gemäß Patentanspruch 15 gelöst.
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So beruht die Erfindung auf dem Gedanken, ein Heizsystem zur Wärmeenergieversorgung einer einzelnen Wohneinheit eines Mehrparteiengebäudes mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe anzugeben, die eine Außeneinheit und eine Inneneinheit umfasst. Die Inneneinheit weist ein Gehäuse auf, in dem ein Wärmetauscher, eine Umwälzpumpe, die Steuerung, eine elektrische Zusatzheizung und ein Wasserspeicher angeordnet sind. Das Gehäuse ist wandhängend ausgebildet und umfasst in einem Gehäuseboden Anschlüsse für einen Heizungsvorlauf, einen Heizungsrücklauf, Warmwasser und Kaltwasser. Zusätzlich können am Gehäuse Anschlüsse für die Verbindung zwischen der Inneneinheit und einer Außeneinheit, insbesondere Anschlüsse für entsprechende Verbindungsleitungen zwischen Inneneinheit und Außeneinheit vorgesehen sein. Die Anschlüsse können am Gehäuseboden, an der Gehäusefront oder an einer Gehäuseoberseite angeordnet sein.
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Das erfindungsgemäße Heizsystem nutzt eine Luft-Wasser-Wärmepumpe, die Umweltenergie aus der Luft nutzt und die erzeugte Wärme über einen Wasserkreislauf in der Wohneinheit verteilt. So kann die vorhandene Infrastruktur in einem Bestandsgebäude weiter genutzt werden. Insbesondere können vorhandene Heizkörper und/oder eine Fußbodenheizung in einem Heizungswasserkreislauf weiterverwendet werden. Die Luft-Wasser-Wärmepumpe kann dazu mit einem Heizungsvorlauf und einem Heizungsrücklauf des Heizungskreislaufs der einzelnen Wohneinheit verbindbar oder verbunden sein.
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Eine Wohneinheit im Sinne der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen eine einzelne Wohnung in einem Mehrparteiengebäude. Eine solche Wohnung zeichnet sich üblicherweise dadurch aus, dass sie eine einzige Küche und ein einziges Wohnzimmer aufweist. Die Küche und das Wohnzimmer können auch im Stile eines Apartments in einem Raum integriert sein. Es ist möglich, dass die einzelne Wohneinheit mehrere Räume umfasst, wobei in höchstens einem der Räume Anschlüsse für eine Küche vorgesehen sind. Alternativ kann das erfindungsgemäße Heizsystem auch für mehrere Wohneinheiten eingesetzt werden, sofern diese einerseits einen gemeinsamen Heizungskreislauf und Warmwasserkreislauf aufweisen und vorzugsweise auf einer gemeinsamen Etage eines Mehrparteienhauses angeordnet sind.
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Das Gehäuse der Inneneinheit ist wandhängend ausgebildet, so dass die Inneneinheit im Wesentlichen als Ersatz für eine Gastherme an einer Gebäudewand montiert werden kann. Gasthermen sind üblicherweise wandhängend in einer Wohneinheit installiert, meist in der Küche, im Bad oder im Flur. Das erfindungsgemäße Heizsystem ermöglicht es, diese Gastherme gegen die Inneneinheit auszutauschen, wobei der Installationsaufwand besonders gering ist. Insbesondere kann die Inneneinheit im Wesentlichen dieselben Anschlüsse wie die Gastherme aufweisen, so dass entsprechende Anschlussleitungen weiterverwendet werden können. Ein Umbau der bestehenden Hydraulik innerhalb der Wohneinheit beziehungsweise der entsprechenden Heizungs- und Wasserleitungen ist damit nicht erforderlich. So werden Umbaukosten reduziert.
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Die Außeneinheit kann an einer Außenwand des Mehrparteiengebäudes angeordnet werden, beispielsweise im Bereich eines Balkons der Wohneinheit. Sie kann ähnlich groß wie das Außengerät einer Klimaanlage sein. Vorzugsweise ist die Außeneinheit mit einer schallreduzierenden und farblich zur Hauswand passenden Abdeckung versehen. Die Außeneinheit wirkt mit der Inneneinheit zusammen und bildet so das Heizsystem.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, wenn die hydraulischen Anschlüsse der Inneneinheit symmetrisch zu einer Gehäusefront schneidenden Gehäusemitte angeordnet sind. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die hydraulischen Anschlüsse aus Richtung einer Gehäusefront betrachtet von links nach rechts wie folgt angeordnet sind: Heizungsvorlauf, Warmwasser, Kaltwasser, Heizungsrücklauf. Diese Anordnung der Anschlüsse ist folglich dann erkennbar, wenn die an der Wand hängende Inneneinheit von vorne, d.h. mit Blickrichtung senkrecht zur Wand, betrachtet wird. Eine solche Konfiguration der Anschlüsse entspricht im Wesentlichen der Standardkonfiguration bei Gasthermen, so dass die bestehenden Wandanschlüsse für Gasthermen weitergenutzt werden können. Das hat den Vorteil, dass die Hydraulik in der Wand beibehalten werden kann. Bei der Installation des Heizsystems wird auf diese Weise ein Aufstemmen der Wand vermieden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Anschlussleitungen zur Verbindung der Anschlüsse mit den vorhandenen Wandanschlüssen nicht überkreuzend verlegt werden müssen. Das erleichtert zusätzlich die Installation des Heizsystems.
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Es ist überdies möglich, dass die Anschlüsse in einer Reihe parallel zur Gehäusefront ausgerichtet sind. Alternativ können die Heizungsanschlüsse, insbesondere für Heizungsvorlauf und Heizungsrücklauf, in einer ersten Reihe parallel zur Gehäusefront und die Wasseranschlüsse, insbesondere für Warmwasser und Kaltwasser, in einer zweiten Reihe parallel zur Gehäusefront angeordnet sein. Die erste Reihe und die zweite Reihe können parallel versetzt zueinander angeordnet sein.
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Eine besonders gute Anpassung an bestehende hydraulische Leitungen in Bestandsgebäuden kann dadurch erreicht werden, dass die Anschlüsse für Warmwasser und Kaltwasser zwischen den Anschlüssen von Heizungsvorlauf und Heizungsrücklauf angeordnet sind. Insbesondere können die Anschlüsse zur Gehäusemitte einen Abstand aufweisen, der ein Vielfaches von 65 mm beträgt. Ein Vielfaches umfasst in dieser Konstellation auch das Einfache. Konkret können die Anschlüsse für Warmwasser und Kaltwasser zur Gerätemitte jeweils einen Abstand von 65 mm, also das Einfache von 65 mm, aufweisen. Die Anschlüsse für Heizungsvorlauf und Heizungsrücklauf können zur Gerätemitte jeweils einen Abstand von 130 mm, also das Zweifache von 65 mm, aufweisen. Diese Abstände sind bei bestehenden Gasthermen weit verbreitet, so dass sich die Umrüstung eines Bestandsgebäudes mit Gasetagenheizungen auf ein erfindungsgemäßes Heizsystem auf diese Weise besonders einfach und kostengünstig gestalten lässt.
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Der Wasserspeicher des erfindungsgemäßen Heizsystems ist vorzugsweise ein Warmwasserspeicher. Insofern kann der Wasserspeicher eine Wärmeisolation aufweisen, um eine Wassertemperatur möglichst lange zu halten. Der Wasserspeicher dient insbesondere als Energiepuffer, um zeitnah und schnell Warmwasser in der Wohneinheit bereitstellen zu können. Durch die Integration des Warmwasserspeichers ist das Heizsystem im Vergleich zu Inneneinheiten von Standardwärmepumpen sehr kompakt, da bei diesen der Warmwasserspeicher separat montiert werden muss. Auch kann hierdurch die Wärmepumpe mit einer vergleichsweise geringen Leistung ausgelegt werden, was zur Baugröße des Heizsystems, insbesondere der Inneneinheit, und zur Effizienz vorteilhaft beiträgt. Im Hinblick auf die Kompaktheit der Inneneinheit ist es jedoch bevorzugt, wenn der Wasserspeicher ein Volumen von höchstens 150 I, insbesondere höchstens 130 I, insbesondere höchstens 120 I, insbesondere höchstens 110 I, insbesondere höchstens 100 I, insbesondere höchstens 90 I, insbesondere höchstens 85 I, insbesondere höchstens 65 I, aufweist.
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Im Gehäuse der Inneneinheit kann ferner ein Ausdehnungsgefäß und/oder eine elektrische Zusatzheizung und/oder eine Steuerung und/oder eine Umwälzpumpe und/oder ein Wärmetauscher angeordnet sein. Vorzugsweise sind sowohl das Ausdehnungsgefäß, als auch die elektrische Zusatzheizung, die Umwälzpumpe, der Wärmetauscher und die Steuerung in dem Gehäuse angeordnet. Im Wesentlichen ist es bevorzugt, dass alle technischen Komponenten der Inneneinheit innerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Damit ist die Inneneinheit besonders kompakt und lässt sich unauffällig als Ersatz für eine bestehende Gastherme an einer Gebäudewand befestigen.
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Die Inneneinheit kann ferner einen elektrischen Anschluss zur Verbindung mit einem elektrischen Wechselstromnetz aufweisen, wobei der elektrische Anschluss für eine einphasige Wechselspannung von 110 V bis 250 V, insbesondere von 220 V bis 230 V, konfiguriert ist. Im Unterschied zu zentralen Heizsystemen mit Wärmepumpen ist bei dem hier beschriebenen Heizsystem folglich kein Drehstromanschluss beziehungsweise 400 V Starkstromanschluss erforderlich. Die Inneneinheit kann vielmehr über das haushaltsübliche Wechselspannungsnetz mit 230 V betrieben werden. Auch dies trägt zur einfachen Montage und Inbetriebnahme des Heizsystems bei.
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Im Hinblick auf die kompakte Gestaltung der Inneneinheit ist es bevorzugt, wenn das Gehäuse die Form eines Quaders aufweist oder jedenfalls in einen Quader einpassbar ist, wobei der Quader eine Höhe von höchstens 150 cm, eine Breite von höchstens 65 cm und eine Tiefe von höchstens 60 cm aufweist. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Quader, in welchen das Gehäuse vollständig einpassbar ist oder der die Form des Gehäuses bestimmt, eine Höhe von höchstens 120 cm, eine Breite von höchstens 60 cm, insbesondere höchstens 56 cm, und eine Tiefe von höchstens 50 cm, insbesondere höchstens 45 cm, aufweist. Diese Dimensionen entsprechen im Wesentlichen den Dimensionen bestehender Gasetagenheizungen, so dass das Umrüsten auf das Heizsystem innerhalb des Bestandsgebäudes kaum Beeinträchtigungen verursacht. Insbesondere wird der Raumbedarf durch die Umrüstung des Heizsystems nicht erhöht. Vielmehr kann nach der Umrüstung mehr Raum in der Wohneinheit zur Verfügung stehen, da durch den Ausbau einer Gastherme auch ein zugehöriges Abgasrohr entfernt werden kann, das für das hier vorgeschlagene Heizsystem nicht mehr benötigt wird.
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Die Inneneinheit kann über einen Wasserkreislauf mit der Außeneinheit gekoppelt sein. Der Wasserkreislauf kann zwei Schlauchleitungen oder Rohrleitungen umfassen, die zwischen der Inneneinheit und der Außeneinheit angeordnet sind. Die Schlauchleitungen oder Rohrleitungen können in der Wohneinheit beispielsweise auf Putz verlegt werden. Dies ermöglicht eine besonders einfache Verbindung zwischen Außeneinheit und Inneneinheit.
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Die Außeneinheit umfasst vorzugsweise einen Kältekreislauf mit einem Kompressor, einem Verflüssiger in Form eines Wärmetauschers, einem Expansionsventil und einem Verdampfer. Weitere technische Baugruppen der Wärmepumpe sind vorteilhafterweise nicht in der Außeneinheit vorhanden. Insgesamt ist das Heizsystem bevorzugt als Monoblock-Wärmepumpe ausgebildet beziehungsweise in Monoblock-Bauweise ausgeführt. Es ist allerdings auch möglich, dass das Heizsystem in Split-Bauweise ausgeführt ist, wobei die kältetechnischen Komponenten, insbesondere der Kompressor, der Verdampfer und das Expansionsventil in der Außeneinheit sowie der Verflüssiger in der Inneneinheit angeordnet sind, welche über Kältemittelleitungen mit der Außeneinheit verbunden ist.
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Ein nebengeordneter Aspekt der Erfindung betrifft ein Mehrparteiengebäude mit wenigstens einer einzelnen Wohneinheit, die mit einem zuvor beschriebenen Heizsystem ausgestattet ist. Das Mehrparteiengebäude kann mehrere Wohneinheiten umfassen, wobei jede Wohneinheit jeweils mit einem zuvor beschriebenen Heizsystem ausgestattet ist. Es ist jedoch auch möglich, dass das Mehrparteiengebäude einzelne Wohneinheiten aufweist, die mit dem zuvor beschriebenen Heizsystem ausgestattet sind, wogegen andere Wohneinheiten ihre zuvor installierte, konventionelle Gasetagenheizung beibehalten. Dies ist ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Heizsystems. Das erfindungsgemäße Heizsystem kann insbesondere in einzelne Wohneinheiten installiert werden, ohne die Notwendigkeit, das gesamte Mehrparteiengebäude zeitgleich umzurüsten. So können Umbaumaßnahmen gut geplant und bedarfsoptimiert durchgeführt werden.
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Ein weiterer Vorteil der Nutzung des oben beschriebenen Heizsystems für Mehrparteiengebäude besteht darin, dass die Möglichkeit besteht, mehrere Inneneinheiten verschiedener Heizsysteme des Mehrparteiengebäudes später mit einer gemeinsamen Außeneinheit zu verbinden. Dezentral montierte Außeneinheiten können folglich entfernt und deren zugehörige Inneneinheit mittels Wasserleitungen mit einer zentralen Außeneinheit verbunden werden, die beispielsweise auf dem Dach, vor dem Mehrparteingebäude oder im Keller angebracht sein kann. Auf diese Weise lässt sich eine aus mehreren Heizsystemen aufgebaute, dezentrale Heizungsanlage zu einer zentralen Heizungsanlage umrüsten. So können Eigentümer einzelner Wohneinheiten zunächst unabhängig voneinander Gasthermen auf das energieeffiziente Heizsystem umrüsten, ohne mit anderen Eigentümern eine Einigung zu erwirken. Anschließend, wenn sich alle Eigentümer über eine Sanierung beziehungsweise Modernisierung der Heizungsanlage einig sind, kann dann auf eine zentrale Heizungsanlage umgerüstet werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Mehrparteiengebäude ist es bevorzugt, wenn die einzelne Wohneinheit eine zu beheizende Wohnfläche von höchstens 200 qm, insbesondere höchstens 100 qm, insbesondere höchstens 90 qm, aufweist. Insbesondere kann das Heizsystem dafür ausgelegt sein, Wohneinheiten mit einer zu beheizenden Wohnfläche von 40 qm bis 90 qm zu versorgen. Heizsysteme mit einer solchen Leistungsgröße sind ausreichend kompakt, um sie wandhängend als Ersatz für eine Gasetagenheizung ohne zusätzlichen Raumbedarf zu installieren.
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Ferner befasst sich die Erfindung mit der Verwendung eines zuvor beschriebenen Heizsystems als Ersatz für eine Gastherme in einer einzelnen Wohneinheit eines Mehrparteiengebäudes.
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Überdies betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Umrüstung einer mit einer Gastherme ausgestatteten einzelnen Wohneinheit eines Mehrparteiengebäudes mit einem zuvor beschriebenen Heizsystem. Das Verfahren umfasst vorzugsweise die folgenden Schritte:
- - Identifizieren einer, insbesondere wandhängenden, Gastherme in einer einzelnen Wohneinheit;
- - Demontage der Gastherme, wobei die Gastherme von bestehenden Leitungen für Heizungsvorlauf, Heizungsrücklauf, Warmwasser und Kaltwasser getrennt wird;
- - Wandhängende Montage der Inneneinheit des Heizsystems, wobei die bestehenden Leitungen für Heizungsvorlauf, Heizungsrücklauf, Warmwasser und Kaltwasser mit den Anschlüssen der Inneneinheit verbunden werden;
- - Montage der Außeneinheit; und
- - Verbinden der Außeneinheit mit der Inneneinheit mittels Wasserleitungen.
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Bei der Demontage der Gastherme kann diese von einer etwaigen Gasleitung getrennt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders einfach und schnell durchführbar. Es ist mit geringen Kosten verbunden und lässt sich in Umbaumaßnahmen zur energetischen Sanierung von Bestandsgebäuden gut integrieren. Insbesondere durch die Möglichkeit, das Verfahren für einzelne Wohneinheiten separat durchzuführen, ergeben sich Planungsvorteile. So können Bestandsgebäude beispielsweise etagenweise mit dem Heizsystem ausgerüstet werden. Eine zeitgleiche Umrüstung mit entsprechend längerer Abschaltphase dezentraler Heizungen und/oder einer Zentralheizung, sind somit nicht erforderlich. Die Umbaumaßnahmen können so ohne erhebliche Beeinträchtigung des Wohnkomforts für alle Parteien des Mehrparteiengebäudes ausgeführt werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Inneneinheit eines erfindungsgemäßen Heizsystems nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
- 2 eine Draufsicht auf die Inneneinheit gemäß 1;
- 3 eine Vorderansicht der Inneneinheit gemäß 1;
- 4 eine Anschlusskonfiguration der hydraulischen Anschlüsse an der Inneneinheit gemäß 1; und
- 5 eine Schnittdarstellung eines Mehrparteiengebäudes mit mehreren Wohneinheiten, wobei eine mittlere Wohneinheit mit dem erfindungsgemäßen Heizsystem ausgestattet ist.
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Die in den 1, 2 bis 3 dargestellte Inneneinheit 10 weist ein Gehäuse 11 auf, das beispielhaft als quaderförmiges Gehäuse 11 gezeigt ist. Das Gehäuse 11 kann auch eine von einem Quader abweichende Form aufweisen. Beispielsweise können gebogene Bleche oder andere Außenformen eingesetzt werden, um der Inneneinheit 10 einen anderen ästhetischen Eindruck zu verleihen. Das Gehäuse 11 ist vorzugsweise aus Metall, insbesondere Stahl und/oder Aluminium gebildet. Ferner ist das Gehäuse 11 wandhängend montierbar. Dazu können in einer Gehäuserückwand 11d entsprechende Aufhängevorrichtungen integriert sein. Um ein ästhetisches Erscheinungsbild zu gewährleisten, kann das Gehäuse 11 mit einer Lackierung versehen sein.
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Das Gehäuse 11 umfasst einen Gehäuseboden 11a, in welchem Anschlüsse 15a, 15b, 15c, 15d angeordnet sind. Auf die Konfiguration und Anordnung der Anschlüsse wird später näher eingegangen.
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Innerhalb des Gehäuses 11 ist ein Wärmetauscher 12 angeordnet. Der Wärmetauscher 12 ist einerseits mit dem Kreislauf der Außeneinheit 21 und andererseits mit einem Heizungskreislauf verbindbar. Über den Wärmetauscher 12 kann Wasser, das durch den Wasserkreislauf 21 zirkuliert, Wärme entzogen und an den Heizungskreislauf sowie den Warmwasserkreislauf übertragen werden. Ein Fluidaustausch zwischen diesen einzelnen Kreisläufen findet vorzugsweise nicht statt.
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Für den Fall, dass über den Wasserkreislauf 21 nicht ausreichend Wärme in einem vorbestimmten Zeitraum zur Verfügung gestellt werden kann, um den Heizungskreislauf und/oder den Warmwasserkreislauf mit Wärme zu versorgen, ist eine Zusatzheizung 18 vorgesehen. Die Zusatzheizung 18 ist vorzugsweise als elektrische Zusatzheizung 18 ausgebildet. Insbesondere kann die Zusatzheizung 18 einen elektrischen Heizstab, insbesondere nach dem Prinzip eines Tauchsieders, aufweisen.
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Ferner sind in dem Gehäuse 11 ein Wasserspeicher 14 und eine Umwälzpumpe 13 untergebracht. Die Umwälzpumpe 13 ermöglicht es, Wasser im Heizkreislauf umzuwälzen.
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Wegen der Temperatur- und Druckdifferenzen, die in den jeweiligen Kreisläufen, insbesondere im Heizungskreislauf und im Warmwasserkreislauf, entstehen können, ist ein Ausdehnungsgefäß 17 vorgesehen. Das Ausdehnungsgefäß 17 ermöglicht einen Druck- und Volumenausgleich für insbesondere den Heizkreislauf. Das Ausdehnungsgefäß 17 ist vorzugsweise ebenfalls im Gehäuse 11 angeordnet. Es ist auch möglich, dass die Inneneinheit einen zusätzlichen Pufferspeicher für den Heizkreis aufweist. Der Pufferspeicher kann als Wärmereservoir dienen, wodurch die Effizienz der Wärmepumpe gesteigert werden kann.
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Das Gehäuse 11 umfasst ferner eine Steuerung 19. Die Steuerung 19 ist insbesondere in das Gehäuse 11 integriert. An einer Gehäusefront 11b kann dazu ein Display angeordnet sein, das mit der Steuerung 19 verbunden ist. Über das Display können Betriebsdaten des Heizsystems angezeigt und/oder, wenn das Display als Eingabebildschirm ausgebildet ist, mittels Benutzereingaben verändert werden.
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Wie in 1 gut erkennbar ist, ist der Wasserspeicher 14 unmittelbar an der Gehäuserückwand 11d angeordnet. Damit ist sichergestellt, dass der Wasserspeicher 14, der im befüllten Zustand ein vergleichsweise hohes Gewicht aufweist, nah an der Wand anliegt, an welcher die Inneneinheit 10 montiert. Das sorgt für eine verbesserte Stabilität der Inneneinheit 10 im montierten Zustand. Alternativ ist es auch möglich, dass der Wasserspeicher oberhalb, unterhalb oder neben den weiteren hydraulischen und elektronischen Bauteilen, insbesondere in einem oberen Drittel des Gehäuses, angeordnet ist.
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Generell ist es bevorzugt, wenn das Heizsystem in Monoblock-Bauweise konstruiert ist. Bei einer solchen Bauweise sind alle wesentlichen Komponenten des Kältekreislaufs in der Außeneinheit integriert.
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Wie in 2 erkennbar ist, sind die Anschlüsse 15a, 15b, 15c, 15d in einer Reihe nebeneinander angeordnet, wobei die Reihe im Wesentlichen auf einer Linie liegt, die parallel zur Gehäusefront 11b verläuft. Die Anschlüsse 15a, 15b, 15c, 15d sind insbesondere so positioniert, wie dies bei herkömmlichen Gasthermen üblich ist. So können bestehende Gasthermen 35 einfach und unkompliziert gegen die Inneneinheit 10 ausgetauscht werden. Dabei ist aus Richtung einer Gehäusefront 11b gesehen ein linker Anschluss als Anschluss für den Heizungsvorlauf 15a, ein von links nach rechts betrachtet nächster Anschluss als Warmwasseranschluss 15c, ein darauffolgender weiterer Hydraulikanschluss als Kaltwasseranschluss 15d und als rechter Anschluss ein Anschluss für den Heizungsrücklauf 15b vorgesehen. Zwischen dem Warmwasseranschluss 15c und dem Kaltwasseranschluss 15d kann ein elektrischer Anschluss 16 vorgesehen sein. Der elektrische Anschluss 16 ermöglicht die elektrische Verbindung der Inneneinheit 10 mit einem haushaltsüblichen Wechselstromnetz. Ein solches Wechselstromnetz weist vorzugsweise eine einphasige Wechselspannung von etwa 230 V auf.
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2 zeigt außerdem die kompakten Dimensionen der Inneneinheit 10. Insbesondere beträgt die Tiefe der Inneneinheit 10 bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel 450 mm beziehungsweise 45 cm. Die Breite der Inneneinheit 10 beträgt 560 mm beziehungsweise 56 cm.
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In der Vorderansicht gemäß 3 ist zusätzlich die Höhe der Inneneinheit 10 erkennbar, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorzugsweise 1200 mm beziehungsweise 120 cm beträgt. Ferner ist die Anordnung einzelner Komponenten innerhalb des Gehäuses 11 erkennbar. Insbesondere ist ersichtlich, dass sich der Wasserspeicher 14 im Wesentlichen über die gesamte Gehäuserückwand 11d erstreckt. Der Wärmetauscher 12, die Umwälzpumpe 13, die Zusatzheizung 18 und die Steuerung 19 sind ebenso wie das Ausdehnungsgefäß 17 in einem vorderen Abschnitt des Gehäuses 11 untergebracht.
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Im Gehäuseboden 11a sind die Anschlüsse 15a, 15b, 15c, 15d angeordnet. 4 zeigt ein Positionierungsschema für die Anschlüsse 15a, 15b, 15c, 15d. Demnach sind der Warmwasseranschluss 15c und der Kaltwasseranschluss 15d zwischen dem Anschluss für den Heizungsvorlauf 15a und dem Anschluss für den Heizungsrücklauf 15d angeordnet. Dabei weisen die Wasseranschlüsse, d. h. der Warmwasseranschluss 15c und der Kaltwasseranschluss 15d, zu einer Gerätemitte jeweils einen Abstand von 65 mm auf. Der Abstand von 65 mm bezieht sich dabei jeweils auf die Mittelpunkte der Anschlüsse.
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Die Gerätemitte ist im Wesentlichen als Gerätemittelebene festgelegt, die sich senkrecht durch die Gehäusefront 11a und die Gehäuserückwand 11d erstreckt. Die Gehäusemittelebene teilt die Inneneinheit 10 in zwei gleichgroße Hälften.
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Wie in 4 ferner erkennbar ist, beträgt der Abstand zwischen dem Warmwasseranschluss 15c und dem Kaltwasseranschluss 15d 130 mm. Der Anschluss für den Heizungsvorlauf 15a ist in einem Abstand von 65 mm zum Warmwasseranschluss 15c angeordnet. Der Anschluss für den Heizungsrücklauf 15b ist in einem Abstand von 65 mm zum Kaltwasseranschluss 15d angeordnet. Alle Anschlüsse 15a, 15b, 15c, 15d liegen auf einer gemeinsamen Linie, sind also in einer Reihe angeordnet.
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5 zeigt ein Mehrparteiengebäude 30 mit drei Wohneinheiten 31, wobei eine der Wohneinheiten 31 mit einem erfindungsgemäßen Heizsystem ausgestattet ist. Das Mehrparteiengebäude 30 ist ein Bestandsgebäude, das ursprünglich ausschließlich mit Gasetagenheizungen versehen war. Jede Gasetagenheizung umfasst eine Gastherme 35, die einerseits hydraulisch mit einem Heizkreis mit Heizkörpern und/oder einer Fußbodenheizung 32 verbunden ist, um Heizenergie zum Beheizen der jeweiligen Wohneinheit 31 bereitzustellen. Ferner ist die Gastherme 35 hydraulisch mit Entnahmestellen für Wasser verbunden, um Warmwasser an diesen Entnahmestellen bereitzustellen.
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Da die Gasthermen 35 zur Wärmeerzeugung Gas verbrennen und dabei Abgase erzeugen, ist jeweils ein Abgasrohr 36 vorgesehen, das zu einem Kamin führt, der die Abgase über das Dach des Mehrparteiengebäudes 30 abführt.
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Eine der Wohneinheiten 31 ist nun mit einem erfindungsgemäßen Heizsystem ausgestattet. Dabei ist die Umrüstung von einer Gastherme 35 auf das erfindungsgemäße Heizsystem einfach und kostengünstig. Im Wesentlichen ist lediglich die Gastherme 35 zu demontieren.
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Anstelle der Gastherme 35 wird die Inneneinheit 10 wandhängend montiert. Die Inneneinheit 10 weist dabei Dimensionen auf, die im Wesentlichen den Außenmaßen der Gastherme 35 entsprechen oder diese zumindest nicht übersteigen. Da die Anschlüsse 15a, 15b, 15c, 15d in ihrer Positionierung den Anschlüssen an einer Gasetagenheizung 35 entsprechen, können bestehende Leitungen für Warmwasser, Kaltwasser, Heizungsvorlauf und Heizungsrücklauf beibehalten werden. Die Inneneinheit 10 wird folglich hydraulisch mit den bestehenden Leitungen verbunden, so dass ein Heizungskreislauf entsteht, der den bestehenden Heizkörper 32 umfasst. Ferner wird der Warmwasseranschluss 15d mit entsprechenden Warmwasserleitungen verbunden, die an die jeweiligen Entnahmestellen führen. Der Kaltwasseranschluss 15d wird mit einer entsprechenden Kaltwasserzufuhrleitung hydraulisch verbunden.
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Das Heizsystem umfasst ferner eine Außeneinheit 20, die vorzugsweise an einer Gebäudeaußenwand 33 montiert wird. Dabei kann die Außeneinheit 20 im Bereich eines Balkons 34 montiert werden oder an einer anderen beliebigen Stelle an der Hausaußenwand. Die Außeneinheit 20 wird über einen Wasserkreislauf 21 mit der Inneneinheit 10 gekoppelt. Die Leitungen des Wasserkreislaufs 21 können dabei durch die Gebäudeaußenwand 33 geführt werden. Die Außeneinheit 20 umfasst einen Kompressor, einen Verflüssiger, ein Expansionsventil, einen Ventilator und einen Verdampfer und bewirkt, dass Umweltwärme aus der Außenluft genutzt wird.
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Wie in 5 erkennbar ist, kann im Bereich der Wohneinheit 31, die mit dem erfindungsgemäßen Heizsystem ausgestattet ist, auf ein Abgasrohr 36 verzichtet werden. Das schafft zusätzlichen Platz in der Wohneinheit und reduziert die Gefahr, dass sich Bewohner einem nicht ausreichend isolierten Abgasrohr verbrennen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Inneneinheit
- 11
- Gehäuse
- 11a
- Gehäuseboden
- 11b
- Gehäusefront
- 11c
- Gehäuseseite
- 11d
- Gehäuserückwand
- 12
- Wärmetauscher
- 13
- Umwälzpumpe
- 14
- Wasserspeicher
- 15a
- Anschluss für Heizungsvorlauf
- 15b
- Anschluss für Heizungsrücklauf
- 15c
- Warmwasseranschluss
- 15d
- Kaltwasseranschluss
- 16
- elektrischer Anschluss
- 17
- Ausdehnungsgefäß
- 18
- Zusatzheizung
- 19
- Steuerung
- 20
- Außeneinheit
- 21
- Wasserkreislauf
- 30
- Mehrparteiengebäude
- 31
- Wohneinheit
- 32
- Heizkörper
- 33
- Gebäudeaußenwand
- 34
- Balkon
- 35
- Gastherme
- 36
- Abgasrohr
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2 322 880 B1 [0004]
- DE 20 2011 106 855 U1 [0004]