DE19521414A1 - Heizungssystem und Verfahren mit Sonnenkollektor - Google Patents
Heizungssystem und Verfahren mit SonnenkollektorInfo
- Publication number
- DE19521414A1 DE19521414A1 DE19521414A DE19521414A DE19521414A1 DE 19521414 A1 DE19521414 A1 DE 19521414A1 DE 19521414 A DE19521414 A DE 19521414A DE 19521414 A DE19521414 A DE 19521414A DE 19521414 A1 DE19521414 A1 DE 19521414A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- air
- collector
- absorber
- heat
- solar
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
- E04B5/48—Special adaptations of floors for incorporating ducts, e.g. for heating or ventilating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
- F24D11/006—Central heating systems using heat accumulated in storage masses air heating system
- F24D11/007—Central heating systems using heat accumulated in storage masses air heating system combined with solar energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
- F24S20/60—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings
- F24S20/66—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings in the form of facade constructions, e.g. wall constructions
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/24—Structural elements or technologies for improving thermal insulation
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/20—Solar thermal
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B80/00—Architectural or constructional elements improving the thermal performance of buildings
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Architecture (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Building Environments (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Nutzung von
über Sonnenkollektoren erwärmte Luft nach der Gattung des
Hauptanspruchs und einem diesbezüglichen Heizsystem bzw.
Sonnenkollektor nach den Oberbegriffen und der
Nebenansprüche 4 bis 10.
Die Verwendung von Sonnenwärme für die Beheizung eines
Gebäudes ist in Form von unterschiedlichsten Systemen
bekannt, die nach unterschiedlichen Verfahren arbeiten, unter
Verwendung unterschiedlicher Einrichtungen, insbesondere
der Kollektoren. Da die Sonne zur Aufwärmung des im
Kollektor vorhandenen Wärmetransportmediums nur zeitweise
zur Verfügung steht, ist ein nicht unerhebliches Problem, die
dann jeweils gesammelte Wärme auch zu speichern. Ein
weiteres Problem ist die Kombination mit anderen das Gebäude
heizenden Systemen, die erforderlich sind, um insbesondere in
sonnenarmen Zeiten die erforderliche Wärme aufzubringen.
Hierbei kann es sich um zentrale oder lokale Heizsysteme
handeln, die z. B. mit elektrischem Strom, Gas oder Heizöl als
Energieträger arbeiten oder auch mit Fernwärme. Besonders
vorteilhaft ist die Verwendung eines hybriden Heizsystems, bei
dem die Sonnenwärme als Energieträger kombiniert wird mit
einem anderen Heizsystem, über welches die notwendige
Wärme in sonnenarmen Zeiten geliefert werden kann.
So ist es bekannt, einen an der Gebäudeaußenwand
angeordneten von der Sonne aufheizbaren und nach außen
durch eine Glasfläche geschützten Speicherkern aus
wärmespeicherndem Material vorzusehen (DE-OS 33 12 998),
in welchem Luftdurchlaßöffnungen vorhanden sind, durch die
bei Bedarf Luft von außen in die Gebäudeinnenräume strömen
kann. Der Nachteil ist, daß hierbei stets Frischluft von außen
strömt und aufgewärmt werden muß, was nicht nur ein
regelungstechnisches Problem darstellt, sondern auch bei
kalten Außentemperaturen zu erheblichen Energieverlusten
führt.
Bei einem anderen bekannten Heizungssystem (DE-OS 32 36
726) wird der Speicher über einen Sonnenenergiekollektor
durch die Sonnenwärme einseitig erwärmt, während
anderseitig die Raumluft an dem erwärmten Speicher
vorbeizirkuliert, insoweit ähnlich wie es bei Nachtspeicheröfen
bekannt ist, bei denen allerdings die Aufwärmung elektrisch
erfolgt. Da ein Speicher im allgemeinen auch eine Dämmung
benötigt, sind schon erhebliche Flächen erforderlich, um eine
brauchbare Anlage zu erhalten, ganz abgesehen davon, daß
erhebliche Probleme bei der Temperaturregelung bestehen.
Bei einer anderen bekannten Heizungsanlage (DE-OS 28 19
962) dient ein Sonnenkollektor lediglich als
Zusatzenergiespender einer Warmwasserheizung. Hierdurch ist
der tatsächliche Nutzungsbereich stark eingeschränkt, da
erhebliche Lufttemperaturen erreicht werden müssen, damit
eine Wassererwärmung noch möglich ist, auch wenn dieses
nach dem Prinzip einer Wärmepumpe arbeitet, wobei
zusätzliche Steuerungsenergie erforderlich ist. Zudem ist diese
zweifache Wärmeübertragung von Luft auf Wasser und dann
von Wasser wieder auf Luft mit erheblichen Energieverlusten
verbunden.
Bei einem weiteren bekannten Heizsystem (DE-OS 32 30 639)
wird durch den Fassadenkollektor angestrebt, die
Gebäudewand als Speicher zu verwenden, indem sie durch den
Kollektor gezielt erwärmt wird, wofür der Kollektor in seiner
Arbeitsfläche gesteuert wird. Abgesehen davon, daß jeweils
nur die dem Fassadenkollektor zugeordnete Wandfläche als
Speicher aufheizbar ist und damit nur ein relativ kleiner
Speicher zur Verfügung steht, ist ein solches System dann nicht
anwendbar, wenn es sich, wie bei modernen Gebäuden häufig,
um einen Stahlgerüstbau mit Massivdecken, aber nur
vorgehängten Fassaden handelt.
Bei einem gattungsgemäßen bekannten Heizsystem (DE-OS 40
13 759) ist ein Fassadensonnenkollektor vorgesehen, der
rückseitig unmittelbar mit einem Speicher verbunden ist, in
welchem wiederum Kanäle angeordnet sind, die sowohl als Be-
oder Entladungskanäle dienen, je nach dem, wie im übrigen die
Luftströme sowohl im Sonnenkollektor als auch im Speicher
gesteuert sind. Auch hier ist die Größe des Speichers
weitgehend von den Abmessungen des Sonnenkollektors
abhängig. Abgesehen davon, daß bei den in Grenzfällen zu
erwartenden nur sehr geringen Unterschieden zwischen
Raumtemperatur und Speicher eine komplizierte Regelung
erforderlich ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs und des Nebenanspruchs 4 hat
demgegenüber den Vorteil, daß die Sonnenenergie wesentlich
besser nutzbar ist, aufgrund der speziell abgestimmten
Speicherelemente. In jedem Fall ermöglicht das
erfindungsgemäße System als geschlossenes Kreislaufsystem
ein Minimieren der Verluste, sowie eine äußerst einfache
Regelung.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt der
Absorberraum tiefer als der Wärmespeicher, so daß bei
höheren Lufttemperaturen im Absorberraum als im
Wärmespeicher eine natürliche Zirkulation der als
Wärmeträgermedium dienenden Luft entsteht.
Erfindungsgemäß soll dieses Verfahren in erster Linie zur
Wärmung von Innenräumen in Gebäude dienen, bevorzugt in
Kombination mit anderen Heizsystemen beispielsweise als
Hybridsystem.
Ein erfindungsgemäßes Heizungssystem, das neben dem
Verfahren für sich geltend gemacht wird mit den Merkmalen
des Anspruchs 4, hat gegenüber dem Stand der Technik die
Vorteile, einer günstigeren Nutzung der Sonnenenergie durch
mögliche verhältnismäßig große Kollektoren, die gleichzeitig als
Sichtverkleidung eines Gebäudes dienen können.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
dient Anspruch 5. Der besondere Vorteil besteht in dem
großen zur Verfügung stehenden Speicher in Form der stets
vorhandenen Decken. Zudem ist es nicht erforderlich bei sehr
niederen Außentemperaturen Luft von diesen Temperaturen
auf Raumtemperatur anzuheben. Die im Kollektor
aufzuwärmende Luft weist beim Einströmen in den Kollektor
mindestens die Temperatur der Decke auf, wenn sie an deren
Kanälen in den Kollektor strömt. Der heizungstechnische
Wirkungsgrad ist dadurch günstig, ganz abgesehen davon, daß
beim gesamten Energieverbrauch einer solchen Anlage durch
den geringeren Verbrauch an fossilen Brennstoffen die Co2-
Emissionen in mitteleuropäischen Breitengraden über 10%
reduzierbar sind. Die aus hygienischen Gründen erforderliche
Raumbelüftung kann gezielt durch Fensteröffnen durchgeführt
werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist der als Wandkollektor ausgebildete Sonnenkollektor mit
seinen im oberen Abschnitt gelegenen Zustrom- und
Abstromanschluß unmittelbar mit den in der Decke
verlaufenden Speicherkanälen verbunden. Dies kann besonders
dann vorteilhaft verwirklicht werden, wenn der
Sonnenkollektor als Wandelement verwendet wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist der Kollektor zur Außenwand des Gebäudes hin gedämmt.
Hierdurch wird verhindert, daß unkontrolliert Wärme über die
Rückwand des Kollektors in das Gebäude gelangt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist die Decke zumindest zu einem der durch sie getrennten
Räume hin gedämmt. Hierdurch kann insbesondere bei
passiver Wärmeentladung der Decke eine zeitliche
Verzögerung erzielt werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist eine Kombination zu einem Hybridheizungssystem
vorhanden, bei der die Speicherkanäle als Beladeröhren dienen
und insbesondere zwischen diesen Beladeröhren Entladeröhren
angeordnet sind. Eine solche Hybridkombination, allerdings
ohne Wärmekollektoren, ist bekannt (DE-PS 40 27 833.
Eine weitere, für sich geltend gemachte Ausgestaltung der
Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor mit den Merkmalen
des Nebenanspruchs 10. Es sind zwar Sonnenkollektoren mit
Luftleitblechen bekannt (DE-OS 36 01 874), bei denen
allerdings die Luftleitbleche lediglich zur Vergrößerung der
Wärmetauscherflächen dienen und nicht zur Trennung und
Umleitung der Luft zwischen Zustrom- und Abstromanschluß.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist der Abstand zwischen Glasscheibe und Absorberblech
zwischen 12 und 16 mm (Luftschicht). Innerhalb dieses
Bereiches ist eine optimale energetische Nutzung gegeben,
besonders betreffend die Dämmwirkung, die die Luftschicht
bewirkt, wenn kühlere Außentemperaturen bestehen,
besonders dann, wenn die Sonne scheint.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
weist der Querschnitt des durch Rückwandleitbleche und
Absorberblech gebildeten Absorberkanals mindestens 30 mm
Tiefe und 40 mm Breite auf. Hierbei ist besonders
berücksichtigt, daß es sich auch um Sonnenkollektoren handelt
kann, die für die Gebäudeaußenwand Verkleidungscharakter
aufweisen und dadurch geschoßhoch verhältnismäßig lang, also
z. B. 2m und länger sein können. Sobald der genannte
Mindestquerschnitt unterschritten wird, steigt der
Strömungswiderstand in diesen Kanälen drastisch an, was
entsprechende Nachteile für die Luftzirkulation und den
Wirkungsgrad des hybrischen Heizsystems hat.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
verlaufen im Absorberraum mehrere durch die Leitbleche
getrennte Kanäle nebeneinander; diese Aufteilung durch die
Leitbleche in mehrere, nebeneinander liegende Kanäle hat vor
allem den Vorteil, daß keine zu großen Wirbel in der Strömung
entstehen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
sind die Luftleitbleche vorzugsweise in Längsrichtung verrippt.
Hierdurch wird die wärmeaustauschende Oberfläche der
Absorberkanäle wesentlich vergrößert.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
bleibt der Strömungsquerschnitt und somit
Strömungswiderstand innerhalb des Absorberraums und
unabhängig von den Leitblechen in Strömungsrichtung
konstant.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist die Absorberrückwand mit einer Wärmedämmplatte aus
anorganischem Material versehen. Da bei Stillstand der
Strömung bei starker Sonneneinstrahlung, Temperaturen
zwischen 180°C und 250°C entstehen können, sind organische
Dämmstoffe wie Polystyrol und der gleichen ungeeignet, wobei
es sich bei den verwendbaren anorganischen Dämmstoffen
sowohl um Faserdämmstoffe als auch geschäumte Platten
handelt kann.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung
und den Ansprüchen entnehmbar.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in
der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Gebäude mit einem explosiv
hervorgehobenen Sonnenkollektor,
Fig. 2 einen Schnitt durch Decke und Wände eines Gebäudes,
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Sonnenkollektor,
Fig. 4 einen Längsschnitt entsprechend der Linie IV-IV in
Fig. 3,
Fig. 5 einen Querschnitt entsprechend der Linie V-V in Fig. 3,
Fig. 6 einen Querschnitt entsprechend der Linie VI-VI in Fig.
3 und
Fig. 7 einen Querschnitt entsprechend der Linie VII-VII in
Fig. 3.
In dem in Fig. 1 gezeigten Ausschnitt eines Gebäudes ist in
einer Außenwand 1, die eine Außendämmung 2 aufweist, ein
Fenster 3 angeordnet, sowie ein Sonnenkollektor 4. Die Wand 1
trägt eine Decke 5, die als Hybriddecke ausgeführt ist, indem in
der Decke Heizrohre 6 verlegt sind. Die Decke 5 weist nach
unten eine Wärmedämmung 7 auf und nach oben einen
Bodenestrich 8.
Der in Richtung des Pfeiles I explosionsartig aus der
Außenwand 1 herausgezogen dargestellte Sonnenkollektor 4
besteht aus zwei nebeneinander angeordneten Zellen 9 die
jeweils für sich ein abgeschlossenes System bilden mit jeweils
zwei Absorberkanälen 11 und 12, die im unteren Bereich des
Sonnenkollektors 4 miteinander verbunden sind. Diese
Absorberkanäle 11 und 12 sind mit den in der Decke 5
verlaufenden Beladekanälen 13 verbunden, die an ihrem dem
Kollektor 4 abgewandten Ende in der Decke 5 eine
Strömungsverbindung 14 aufweisen. Hierdurch besteht ein
Kurzschluß zwischen den Röhren 11 und 12 des Kollektors 4
und dem Beladekanal 13, so daß die im Kollektor aufgewärmte
Luft als Wärmetransportmedium in dieser Kurzschlußleitung
zirkulieren kann, um dabei die Wärme aus dem Kollektor in die
Decke zu transportieren. Für eine Beschleunigung der Luft ist
ein Ventilator 15 vorgesehen. Zwischen den Beladekanälen 13
können zur Entladung der Wärme aus der Decke 5
Entladekanäle 10 vorgesehen sein.
In Fig. 2 ist das Gebäude im Querschnitt dargestellt mit der
Nordseite II und der Südseite III, auf welcher der
Sonnenkollektor 4 angeordnet ist. Da es sich auf der Südseite
III meist um Wohnräume handelt, hingegen auf der Nordseite
II um Schlafräume oder Küchen, kann auf der Südseite 111 eine
aktive Entladung über die Entladenkanäle 10 vorgesehen sein,
hingegen auf der Nordseite II eine passive Entladung nur
durch die Deckenabstrahlung selbst. Letztere ohne Ventilator
arbeitende passive Entladung wäre insofern hier
eigenwirksam, da ein höherer Temperaturunterschied
zwischen den auf der Nordseite II vorhandenen Decken und
dem Sonnenkollektor besteht, was eine bessere Wärmeabgabe
des Wärmetransportmediums Luft erzielen läßt.
Der in den Fig. 3-7 dargestellte Sonnenkollektor ist als
plattenförmiges Bauelement ausgebildet mit einem Gehäuse 16,
das nach außen durch eine Glasscheibe 17 abgedeckt ist. Zur
Gebäudewand hin ist dieses Gehäuse 16 durch eine Platte 18
möglichst günstiger Wärmedämmung verschlossen. Zwischen
der Glasscheibe 17 und der Dämmplatte 18 verlaufen die
Absorbkanäle 11 und 12, wobei die Dämmplatte 18 auf der
Rückwand der Absorberkanäle aufliegt. Die Luftleitbleche 21
und 22 sorgen dafür, daß die am Eingang 23 des Kollektors
eingeleitete gekühlte Luft über die untere Seite des Kollektors
wieder nach oben zum Ausgang 24 geleitet und dabei
entsprechend erwärmt wird.
Zwischen der Vorderkante dieser Leitbleche 21, 22 und der
Glasscheibe 17 ist ein Abdeckblech 25 (Absorberblech)
vorgesehen, welches mit die Absorbtion des Sonnenlichts
verbessernden Mitteln beschichtet ist, so daß insgesamt durch
das Abdeckblech 25 und die Leitbleche 21 und 22 eine große
wärmetauschende Oberfläche entsteht, durch die die
Sonnenwärme bzw. die zwischen Abdeckblech 25 und
Glasscheibe 17 entstehende hohe Temperatur an das
Wärmetransportmedium Luft in den Absorbkanälen des
Kollektors weitergegeben wird. Der Übergang von den Kanälen
11, 12 zum Eingang 23 bzw. Ausgang 24 des Kollektors ist
strömungstechnisch günstig ausgebildet, wobei das
Luftleitblech 21 mit einigem Abstand vor Eingang und Ausgang
beginnt bzw. endet. Hierdurch ist gewährleistet, daß ein von
der Luftgeschwindigkeit unabhängiger sowie
strömungswiderstandsarmer Übergang von den rechteckigen
Kanälen zu dem runden Eingang bzw. Ausgang gewährleistet
ist.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und
in der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl
einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander
erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichenliste
1 Außenwand
2 Außenisolierung
3 Fenster
4 Sonnenkollektor
5 Decke
6 Heizrohre
7 Wärmeisolation
8 Bodenstrich
9 Zellen
10 Entladekanäle
11 Absorberkanäle
12 Absorberkanäle
13 Beladekanäle
14 Strömungsverbindung
15 Ventilator
16 Gehäuse
17 Glasscheibe
18 Dämmplatte
19 Rückwand
20
21 Luftleitbleche
22 Luftleitbleche
23 Eingang
24 Ausgang
25 Abdeckbleche
I Explosionsrichtung
II Nordseite
III Südseite
IV Schnitte der Kollektoren
V Schnitte der Kollektoren
VI Schnitte der Kollektoren
VII Schnitte der Kollektoren
2 Außenisolierung
3 Fenster
4 Sonnenkollektor
5 Decke
6 Heizrohre
7 Wärmeisolation
8 Bodenstrich
9 Zellen
10 Entladekanäle
11 Absorberkanäle
12 Absorberkanäle
13 Beladekanäle
14 Strömungsverbindung
15 Ventilator
16 Gehäuse
17 Glasscheibe
18 Dämmplatte
19 Rückwand
20
21 Luftleitbleche
22 Luftleitbleche
23 Eingang
24 Ausgang
25 Abdeckbleche
I Explosionsrichtung
II Nordseite
III Südseite
IV Schnitte der Kollektoren
V Schnitte der Kollektoren
VI Schnitte der Kollektoren
VII Schnitte der Kollektoren
Claims (16)
1. Verfahren zur Nutzung von Sonnenenergie mit Luft als
Wärmetransportmedium, wobei die Luft in einem
Absorberraum durch Sonnenwärme erwärmt und zu einem
Wärmespeicher geleitet wird, welcher Wärme aus dieser Luft
entnimmt, sie speichert, wonach diese Wärmeenergie zur
weiteren Nutzung entnehmbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Luft in einem weitgehend
geschlossenem Kreislauf (Kurzschlußverfahren) vom
Absorberraum zum Wärmespeicher und wieder zurück geleitet
wird.
2. Verfahren zur Nutzung von Sonnenenergie nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Absorberraum tiefer liegt als
der Wärmespeicher, so daß bei höheren Lufttemperaturen im
Absorberraum als im Wärmespeicher eine natürliche
Luftzirkulation entsteht, die mit Hilfe von Ventilatoren (15)
die Wärme in das Speicherbauteil transportieren.
3. Verfahren zur Nutzung von Sonnenenergie nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmespeicher zur
Erwärmung von Innenräumen in Gebäuden dient.
4. Heizungssystem, insbesondere zur Durchführung des
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3
- - mit einem an der Außenwand eines Gebäudes 1 odgl. integrierten mit Luft als Wärmeträgermedium arbeitenden Sonnenkollektor (4)
- - mit einem der Luftleitung dienenden Speicherkanal (13) für den Wärmeübergang aus Luft an Wärmespeichermaterial aufweisenden Wärmespeicher (5)
- - mit Verbindungsleitungen für Luft zwischen dem Absorberraum des Sonnenkollektors (4) und dem Speicherkanal (13), dadurch gekennzeichnet,
- - daß der Absorberraum des Sonnenkollektors (4) in sich geschlossen ist und zwei Anschlüsse aufweist,nämlich einen Zustrom- und einen von diesem strömungstechnisch entfernten Abstromanschluß für die Luft,
- - daß die Speicherkanäle, die dem Kollektor zugeordnet sind, ebenfalls nur einen Eingang und einen Ausgang aufweisen und
- - daß der Abstromanschluß des Kollektors (4) mit dem Eingang des Speicherkanals und der Ausgang derselben mit dem Zustromanschluß des Kollektors verbunden ist.
5. Heizungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß als Wärmespeicher die Geschoßdecke (5) eines Gebäudes
dient, in der insbesondere die durch Hohlräume in
Hohlkörperdecken gebildeten Kanäle als Speicherkanäle (13)
dienen, und bei der zwei parallel verlaufende Speicherkanäle
(13) auf jenem dem Kollektor (4) abgewandten Ende (14)
miteinander kurzgeschlossen sind, hingegen die dem Kollektor
(4) zugewandten Enden eines als Eingang und das andere als
Ausgang dienen.
6. Heizungssystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der als Wandkollektor ausgebildete
Sonnenkollektor (4) mit seinem im oberen Abschnitt gelegenen
Zustrom- und Abstromanschluß unmittelbar mit den in der
Decke (5) verlaufenden Speicherkanälen (13) verbunden ist.
7. Heizungssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kollektor (4) zur Außenwand (1) des
Gebäudes hin gedämmt ist.
8. Heizungssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Decke (5) zumindest zu einem der
durch sie getrennten Räume hin gedämmt ist.
9. Heizungssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, die Speicherkanäle (13) als Beladeröhren
dienen und insbesondere zwischen diesen Beladeröhren
Entladeröhren angeordnet sind.
10. Sonnenkollektor, insbesondere zur Durchführung des
Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, bzw. insbesondere zur
Verwendung im Heizungssystem nach einem der Ansprüche 4
bis 9
- - mit einem durch ein Absorberblech (25) der Sonne aussetzbaren abgedeckten Absorberraum,
- - mit einem Zustrom bzw. einem Abstromanschluß für die als Wärmeträger dienende Luft des Absorberraums,
- - mit im Absorberraum vorhandenen Luftleitblechen
- - mit einer mit Abstand vom Absorberblech parallel zu diesem angeordneten Sonnenlicht durchlässigen Scheibe, dadurch gekennzeichnet,
- - daß der Sonnenkollektor insbesondere als Wandkollektor für weitgehend vertikalen Einbau ausgebildet und befestigbar ist,
- - daß Zustromanschluß und Abstromanschluß des Absorberraums an dem - in Bezug auf die Einbaulage des Kollektors gesehenen - oberen Abschnitt angeordnet sind und Kollektors gesehenen - oberen Abschnitt angeordnet sind und
- - daß die Luftleitbleche die Luft nach unten leiten, dort umleiten und parallel dazu wieder nach oben zum Abstromanschluß leiten.
11. Sonnenkollektor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand zwischen Glasscheibe und Absorberblech
zwischen 12 und 16 mm ist.
12. Sonnenkollektor nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Querschnitt des durch
Rückwandleitbleche und Absorberblech gebildeten
Absorberkanals mindestens 30 mm Tiefe und 40 mm Breite
aufweist.
13. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung, insbesondere im
unteren Teil des Absorberraums mehrere durch die Leitbleche
getrennte Kanäle nebeneinander verlaufen.
14. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Luftleitbleche vorzugsweise in
Längsrichtung verrippt sind.
15. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß der Strömungsquerschnitt innerhalb des
Absorberraums und unabhängig von den Leitblechen in
Strömungsrichtung konstant bleibt.
16. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Absorberrückwand mit einer
Wärmedämmplatte aus anorganischem Material versehen ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19521414A DE19521414A1 (de) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | Heizungssystem und Verfahren mit Sonnenkollektor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19521414A DE19521414A1 (de) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | Heizungssystem und Verfahren mit Sonnenkollektor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19521414A1 true DE19521414A1 (de) | 1996-12-19 |
Family
ID=7764230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19521414A Withdrawn DE19521414A1 (de) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | Heizungssystem und Verfahren mit Sonnenkollektor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19521414A1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011018088A3 (en) * | 2009-08-10 | 2013-01-17 | Heliopower A/S | Thermally active building component or set of building components with the ability to exchange thermal energy |
| US11415328B2 (en) * | 2020-02-11 | 2022-08-16 | David J. Goldstein | Facade panel conditioning system |
| US12416415B2 (en) | 2020-02-11 | 2025-09-16 | Hydronic Shell Technologies Llc | Hydronic assembly for providing heating, cooling, and ventilation |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE7739779U1 (de) * | 1977-12-27 | 1979-06-07 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Solarkollektor |
| DE2819962A1 (de) * | 1978-05-08 | 1979-11-15 | Thyssen Industrie | Heizanlage mit luft/wasser-waermepumpe fuer raumheizung und/oder brauchwasserbereitung, mit einem luftkkollektor zur umwandlung der sonnenenergie in waerme |
| DE2833241A1 (de) * | 1978-07-28 | 1980-02-14 | Dieter Franz | Sonnenkollektor fuer den niedertemperaturbereich |
| DE3230839A1 (de) * | 1982-08-19 | 1984-02-23 | Bosch Gmbh Robert | Mit einer kamera verbindbares elektronenblitzgeraet |
| DE3236726A1 (de) * | 1982-10-04 | 1984-04-05 | APA Anlagen Planung GmbH, 8755 Alzenau | Verfahren und vorrichtung zur technischen nutzung von sonnenenergie |
| DE3312998A1 (de) * | 1983-04-12 | 1984-10-18 | Arno 7130 Mühlacker Graul | Gebaeudefassade zur nutzung der solarenergie |
| DE3601874A1 (de) * | 1986-01-23 | 1987-07-30 | Jaeger Helmut Dipl Ing Fh | Sonnenkollektor, insbesondere luftkollektor |
| DE4021367A1 (de) * | 1990-01-24 | 1991-07-25 | Leonhard Kirchmayer | Absorber einer sonnenkollektoranlage |
| DE4013759A1 (de) * | 1990-04-28 | 1991-10-31 | Meyer Fa Rud Otto | Verfahren zum heizen und/oder kuehlen eines gebaeudes mit solarenergie und anlage zur durchfuehrung des verfahrens |
| DE4027833C2 (de) * | 1990-09-03 | 1992-10-29 | Scheu, Walter, Dipl.-Ing. | |
| DE4124674A1 (de) * | 1991-07-25 | 1993-01-28 | Koch Wilhelm Chr Dipl Ing Fh | Solarwaerme-speicherhaus |
| DE9407150U1 (de) * | 1994-04-29 | 1994-09-01 | Schmidt, Christoph, Dr., 35440 Linden | Anlage zur solaren Heizung und kontrollierten Lüftung von Gebäuden, insbesondere Reihenhäuser und Doppelhäusern, mit geringem Wärmebedarf |
-
1995
- 1995-06-14 DE DE19521414A patent/DE19521414A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE7739779U1 (de) * | 1977-12-27 | 1979-06-07 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Solarkollektor |
| DE2819962A1 (de) * | 1978-05-08 | 1979-11-15 | Thyssen Industrie | Heizanlage mit luft/wasser-waermepumpe fuer raumheizung und/oder brauchwasserbereitung, mit einem luftkkollektor zur umwandlung der sonnenenergie in waerme |
| DE2833241A1 (de) * | 1978-07-28 | 1980-02-14 | Dieter Franz | Sonnenkollektor fuer den niedertemperaturbereich |
| DE3230839A1 (de) * | 1982-08-19 | 1984-02-23 | Bosch Gmbh Robert | Mit einer kamera verbindbares elektronenblitzgeraet |
| DE3236726A1 (de) * | 1982-10-04 | 1984-04-05 | APA Anlagen Planung GmbH, 8755 Alzenau | Verfahren und vorrichtung zur technischen nutzung von sonnenenergie |
| DE3312998A1 (de) * | 1983-04-12 | 1984-10-18 | Arno 7130 Mühlacker Graul | Gebaeudefassade zur nutzung der solarenergie |
| DE3601874A1 (de) * | 1986-01-23 | 1987-07-30 | Jaeger Helmut Dipl Ing Fh | Sonnenkollektor, insbesondere luftkollektor |
| DE4021367A1 (de) * | 1990-01-24 | 1991-07-25 | Leonhard Kirchmayer | Absorber einer sonnenkollektoranlage |
| DE4013759A1 (de) * | 1990-04-28 | 1991-10-31 | Meyer Fa Rud Otto | Verfahren zum heizen und/oder kuehlen eines gebaeudes mit solarenergie und anlage zur durchfuehrung des verfahrens |
| DE4027833C2 (de) * | 1990-09-03 | 1992-10-29 | Scheu, Walter, Dipl.-Ing. | |
| DE4124674A1 (de) * | 1991-07-25 | 1993-01-28 | Koch Wilhelm Chr Dipl Ing Fh | Solarwaerme-speicherhaus |
| DE9407150U1 (de) * | 1994-04-29 | 1994-09-01 | Schmidt, Christoph, Dr., 35440 Linden | Anlage zur solaren Heizung und kontrollierten Lüftung von Gebäuden, insbesondere Reihenhäuser und Doppelhäusern, mit geringem Wärmebedarf |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011018088A3 (en) * | 2009-08-10 | 2013-01-17 | Heliopower A/S | Thermally active building component or set of building components with the ability to exchange thermal energy |
| US11415328B2 (en) * | 2020-02-11 | 2022-08-16 | David J. Goldstein | Facade panel conditioning system |
| US11767990B2 (en) | 2020-02-11 | 2023-09-26 | David J. Goldstein | Facade panel conditioning system |
| US12416415B2 (en) | 2020-02-11 | 2025-09-16 | Hydronic Shell Technologies Llc | Hydronic assembly for providing heating, cooling, and ventilation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2218970B1 (de) | Temperierungssystem | |
| DE2657127A1 (de) | Klima- und waermerueckgewinnungs-anlage fuer gebaeude | |
| DE4322653C2 (de) | Brüstungselement | |
| EP0656450B1 (de) | Verfahren zur Errichtung von Wänden, insbesondere der Aussenwände eines Bauwerkes, mittels Schalungselementen | |
| EP0028800A1 (de) | Vorrichtung zur Nutzung der Wärmeeinstrahlung der Sonne | |
| EP2444051B1 (de) | Verfahren zum ökonomischen und ökologischen Betreiben einer Sauna, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
| DE2020643C3 (de) | Heiz-, Kühl- und Lüftungsanlage für Gebäude mit einer Vorhangwand | |
| DE3002513C2 (de) | Dach und der davon begrenzte Dachraum für ein solarbeheiztes Haus | |
| DE2758536C2 (de) | Klappfensterladen für Wohnhäuser | |
| DE19521414A1 (de) | Heizungssystem und Verfahren mit Sonnenkollektor | |
| DE4042208C1 (en) | Heat insulated permanent shuttering for concrete slab - is cast along with reinforced ribbed slab to form transparent plates for resulting chambers, which house absorbing surfaces | |
| DE2937071A1 (de) | Verfahren zur rueckgewinnung der transmissionswaermeverluste bei gebaeuden aller art, sowie konstruktionsvorschlaege fuer solche gebaeude | |
| DE2918017A1 (de) | Sonnenkollektor | |
| EP4431832A1 (de) | System und verfahren zur gezielten gleichzeitigen nutzung von sonnenstrahlung zur stromerzeugung und heizen eines flüssigkeitskreislaufs | |
| DE102010019575A1 (de) | Modulares Kollektorsystem zur Erwärmung von Luft und/oder anderen niedrig viskosen Medien mittels Sonnenenergie | |
| DE202005004563U1 (de) | Solarkollektor zur Lufterwärmung | |
| EP0932799B1 (de) | Gebäude mit einem beheizungssystem | |
| DE3030536A1 (de) | Bruestungselement zum einbau in fassaden | |
| DE3236726C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur wärmetechnischen Nutzung von Sonnenenergie | |
| DE2708128A1 (de) | Fassadenelement fuer eine gebaeude- vorhangwand | |
| DE3147632C2 (de) | Anordnung zur Absorption von Umweltenergie an einer Gebäudeaußenwand | |
| DE3016436A1 (de) | Zu einer schallschutzwand, vorzugsweise zwischen pfosten anordenbare schallschutzelemente | |
| DE2745324A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur ausnutzung von sonnenwaerme | |
| CH644441A5 (de) | Sonnenkollektor. | |
| DE3014444A1 (de) | Gebaeudefassade |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8130 | Withdrawal | ||
| R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F24J0002420000 Ipc: F24S0090000000 |