DE2160785A1

DE2160785A1 - Einrichtung an hallenbaedern zur deckung der waermeverluste mittels waermepumpen

Info

Publication number: DE2160785A1
Application number: DE19712160785
Authority: DE
Inventors: Peter Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-12-08
Filing date: 1971-12-08
Publication date: 1973-06-20

Description

Peter Schmidt 7000 Stuttgart-Feuerbach, den 6.12.71

Einrichtung an Hallenbädern zur Deckung der Wärmeverluste mittels Wärmepumpen.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an Hallenbädern zur Dekkung des weiteren Wärmebedarfs für Wärmeentnahmestellen wie Dekkenstrahler, Duschen und Entfeuchtungs- sowie Klimatisierungsanlagen, bestehend aus einem vorzugsweise über eine Wärmepumpe aufgeheizten Wasserspeicher (Schwimmbecken) sowie Mitteln zum Transport der Wärme und Wärmetauschern.

Bs ist bekannt, bei Freibädern eine Wärmepumpe als Wassererwärmungsanlage zu verwenden (Zeitschrift "elektrowärme international, Band 27, (1969) Nr. 3, Seiten 109 - 116). Bei diesen bekannten: Anlagen erfolgt die Aufheizung des im Becken befindlichen Wassers über eine Wärmepumpe, wobei dem Grundwasser oder der°Umgebungsluft Wärme entzogen wird. Diese Wärme wird durch Zustandsänderurigen eines Kältemittels mit Hilfe von Verdichtern auf ein höheres Temperaturniveau gebracht und dem aufzuheizenden Wasser zugeführt. Ist z. B. Grundwasser als Wärmequelle vorhanden, so verdampft in einem Wärmetauscher bei der tiefen Temperatur des Wassers ein flüssiges Kältemittel und entzieht dem Wasser Verdampfungswärme. Ober einen Verdichter wird dieser Kältemittel-· dampf auf eine hohe Temperatur verdichtet und anschließend verflüssigt. Die dabei entstehende Verflüssigungswärme wird über, einen zweiten Wärmetauscher an das aufzuheizende Schwimmbadwasser abgegeben. Dann wird das Kältemittel auf den Anfangsdruck entspannt, so daß der Prozeß von neuem beginnen kann. Bei diesen bekannten Anlagen wird ausschließlich das Wasser des Schwimmbeckens mittels einer Wärmepumpe aufgeheizt. Alle anderen Wärmeentnahmestellen werden mittels elektrischer Energie, mei-' stens durch einen elektrischen Durchlauferhitzer beheizt. Hierzu zählt z. B. die bei jedem Schwimmbad vorgesehene Duschanlage. Für diese Anlage wird eine erhebliche Menge heißen Wassers benötigt, so daß die bisher vorgesehenen elektrischen Durchlauferhitzer sehr groß auszulegen waren und eine erhebliche elektrische Energie verbrauchten. Eine weitere Wärmeentnahmestelle beachtlichen Ausmaßes ist die Beheizung für die Umkleidekabinen und die Ne-

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benräume. Diese Räume werden bei den bekannten Anlagen entlader mit elektrisch betriebenen Deckenstrahlern oder mit Warmwasserheizungen, deren Wasser ebenfalls elektrisch aufgeheizt wird, betrieben. Das gleiche gilt auch für die Beheizung der Schwimmhalle. Ein weiterer Verbraucher elektrischer Energie ist die Entfeuchtungs- und/oder Klimatisierungsanlage. Auch diese wird bei den bekannten Anordnungen unmittelbar mittels elektrischer Energie betrieben.

Es sind somit Hallenbäder bekannt, bei denen dem Grundwasser oder einer sonstigen Wasserquelle,wie z. B. einem Fluß, mittels einer Wärmepumpe in der beschriebenen Weise Wärme entzogen wird, um das Beckenwasser des Schwimmbades aufzuheizen. Soweit diese Aufheizung nicht ausreichend ist, wird bei den bekannten Anordnungen _k mittels elektrischer Energie direkt nachgeheizt. Alle anderen " Wärmeentnahmestellen werden dabei konventionell z. B.- mittels Durchlauferhitzer gespeist, da eine zusätzliche Wärmeentnahme nicht möglich war.

Diese bekannten Anlagen sind in ihrer Betriebsweise sehr unwirtschaftlich, insbesondere wenn, wie sogar bei den neuesten Anlagen, die Wärmepumpe mit deji teueren Tagstrom betrieben werden und in der installierten elektrischen Leistung so große Reserven vorgesehen sind, daß auch bei.einem Mangel an Grundwasser die Anlage noch betrieben werden soll.

Der Erfindung liegt nun die Auig&be zugrunde, eine Einrichtung an Hallenbädern zu schaffen, bei der mit höherer Wirtschaftlichkeit und unter Anwendung nur eines Heizsystems neben der Aufheizung ^ des Schwimmbeckens auch die anderen Wärmebedaifsstellen versorgt werden.

Ausgehend von der Anwendung der bekannten' Wärmepumpen zur Wasseraufheizung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Wärmerückgewinnung aus dem Wasserspeicher in den zu den einzelnen Entnahmestellen gehörenden Kreisläufen weitere Wärmepumpen angeordnet sind und daß der Wasserspeicher mittels einer mit Nachtstrom betriebenen Wärmepumpe um 2° - 5° über die für den Schwimmbetrieb vprgesehene Temperatur aufgeheizt wird. Mit dieser erfindungsgemäßen Einrichtung weiterer bekannter Wärmepumpen wird erreicht, daß in Verbindung mit der um 2 - 5° höheren Aufheizung des Badewassers auch alle anderen Wärmeentnahmestellen mit einem verhältnismäßig geringen Aufwand an elektri-

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scher Energie, es wird nur der für den Betrieb der Wärmepumpen ■ erforderliche Strom verbraucht r betrieben werden lönnen. Dabei ergibt sich noch der weitere Vorteil, daß durch die höhere Aufheizung des Beckenwassers auch die Wärmeverluste dieses Beckens, z. B. durch Abstrahlung, gedeckt werden können. Bei den bekannten Anordnungen war hierzu ein gesonderter Speicher erforderlich, aus dem Wasser mit höheres Temperatur dem Becken zugespeist wurde. ." . -. Es hat sich daher auch als zweckmäßig erwiesen, daß erfindungsgemäß als Speicherbecken das Gebrauchswasserbecken (Schwimmbecken) in den jeweiligen· Kreislauf in der entsprechenden geschlossenen Ileizwasserschleife angeofdnet ist. Damit wird erreicht, daß von einem zentralen Speicher aus alle Entnahmestellen versorgt lrerden.

Eine weitere wesentliche Verbesserung läßt sich dadurch erzielen, daß erfindungsgemäß die zu den Wärmepumpen gehörenden wärmeübertragenden Flächen nach Art da: Wärmer öhre ausgebildet, sind. Dabei versteht ma'n unter einem Wärmerohr eine Anordnung, bei welcher z. B. in einem Hohlzylinder der mit einem metallischen. Geflecht gefüllte Innenraum zunächst evaporiert wird, daß er sodann mit einer leicht siedenden Flüssigkeit gefüllt wird, so daß .die Wärme praktisch verlustfrei über die gesamte Länge gleichmässi.g transportiert wird. (Derartige Wärmerohre sind in der Zeitschrift ^fltechnika"Hr. 17, 1968, Seiten 149 5 - 1496 und "Scient. American," Hai 1968, Seiten 38 - 46, beschrieben). Hit. dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung der zu den Wärmepumpen gehörenden wärmeübertragenden Flächen ergibt sie h eine wesentliche Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades.

In der Zeichnung ist das Schaltbild für ein geplantes Hallenschwimmbad wiedergegeben. Es handelt sich dabei um eine Anlage mit 5 Wärmepumpen. Das Wasser im Schwimmbecken in der Sehwimmhalle wird über die Wärmepumpe WP 5 in bekannter Weise aufgeheizt. Dabei wird die Wärme dem Grund- oder Brunnenwasser entnommen und das abgekühlte Brundwasser sodann wieder abapführt. Die erfindungs gemäß angeordnete Wärmepumpe Wf¹ 1 dient zur Entfeuchtung und Abkühlung bzw, Klimatisiertng der Hallenluft _sowie, der Luft in den Duschräumen. Bei der dargestellten Anlage beträgt die Fördermenge für Abluft - Al - bzw. die Umluft -Ul-13 700 m³/u, die Fortluftmenge - Fl - 2730 in³/to·

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Die erfindungsgemäß angeordnete Wärmepumpe WP 2 dient zur Entfeuchtung / Abkühlung der Zuluft - Zl - und der Abluft -Al- bzw. Umluft - Ul - . Die umgewälzte Menge beträgt in diesem Beispiel 4 800 m /u. Für die Aufheizung eines gegebenenfalls zusätzlich angeordneten liegenden Speichers (6000 ltr) dient die erfindungsgemäß angeordnete Wärmepumpe WP 3. Für die Deckenstrahler (örtliche Heizflächen) für die Beheizung der Badehalle, der Duschräume, der WG sowie der Umkleideräume als Entnahmestellen ist erfindungsgemäß die Wärmepumpe IiP 4 angeordnet. Diese liegt in dem Kreislauf des V/assers, das aus dem Schwimmbecken über die Abzugskanäle bzw. Überlauföffnungen abgezogen wird und über 2 KLter geleitet und sodann dem Becken wieder zugeführt wird. Dabei wird das Wasser gleichzeitig über die in bekannter Weise angeordnete Wärmepumpe WP 5 aufgeheizt. .iit dieser erfindungs gemäßen Einrichtung ist ein sehr wirtschaftlic-her Betrieb eines Hallenschwimmbades möglich, und es hat sich gezeigt, daß entgegen der offenbar vorherrschenden -vieinung ein betriebssicherer und kostensparender Betrieb möglich ist, bei dem außerdem kein aufgewärmtes Wasser abgeführt werden muß.

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Claims

Peter Schmidt 7000 Stuttgart-Feuerbach, 6. 12. 1971

Happoldfitr. 10

Patentansprüche

1·)\ Einrichtung an Hallenbädern zur Deckung des weiteren ffärme- \ /bedarfs, bestehend aus einem vorzugsweise über eine Wärmepumpe aufgeheizten Wasserspeicher (Schwimmbecken) aus Wärmeentnahmestellen wie Deckenstrahler, Duschen und Entfeuchtungs- sowie Kl imat is ie rungs anlagen soxvie Mitteln zum Transport der Wärme und Wärmetauschern» dadurch .gekennzeichnet, daß zur Wärme gewinnung aus dem Wasserspeicher in den zu deneinzSlnen Entnahmestellen gehörenden Kreisläufen weitere Wärmepumpen angeordnet sind und daß der Wasserspeicher mittels einer mit Nachtstrom betriebenen bekannten Wärmepumpe um 2 - 5° über die für den Bchwimmbetrieb vorgesehene Tempetatur aufgeheizt wird.
2.) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicherbehälter das Gebrauchswasserbecken (Schwimmbecken) in den jeweiligen Kreislauf in der entsprechenden geschlossenen Heizwasserschleife angeofdnet ist.
3.) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu der Wärmepumpe gehörenden wärmeübertragenden Flächen nach Art der Wärmerohre ausgebildet sind.

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