DE2359196A1

DE2359196A1 - Heizungsanlage, alternativ kuehlanlage

Info

Publication number: DE2359196A1
Application number: DE2359196A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl Ing Ullrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-11-28
Filing date: 1973-11-28
Publication date: 1975-06-05

Description

Heinrich Ullrich 3501 Ahnatal, den 25. 11 . *1973 ·

Dipl.-Ing. Kasseler Straße 25

J. J- 5~ j NAOHQEREtCHT

Heizungsanlage, alternativ Kühlanlage

"Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Beheizung, alternativ und bedarfsweise zur Kühlung von Gebäuden gemäß Patentanmeldung P 2350001.8.

Darin wird eine Anlage beschrieben, welche den Heizwärmebedarf eines Gebäudes zum überwiegenden Teil durch Rückgewinnung an den Gebäudeoberflächen austretender Isolationsverluste deckt, indem der bei Heizbetrieb als Verdampfer geschaltete Wärmeaustauscher einer Wärmepumpe mindestens den aus der Erde herausragenden Teil der äußeren Oberfläche eines zu beheizenden, alternativ und bedarfsweise zu kühlenden Gebäudes mit Ausnahme„der Fenster, Türen und sonstiger Durchlässe möglichst vollflächig bedeckt. Der Verdampfer und das ihn durchströmende Kältemittel werden dabei durch die im Bereich der Gebäudeoberfläche anfallende Wärme direkt beaufschlagt.

Eine Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens der Patentanmeldung P 235OOOI.8 zielt darauf ab, seine praktische Anwendbarkeit durch Verfahrens- und Ausführungsvarianten auf eine breitere Grundlage zu stellen. In Abwandlung der in Patentanmeldung 235OOOI.8 beschriebenen Anlage ist deshalb eine Verfahrensweise vorgesehen, bei welcher die im Bereich der äußeren Gebäudeoberflächen anfallende Wärme bei Heizbetrieb dem als Verdampfer geschalteten , an einer beliebigen Stelle, vorzugsweise im oberen Teil des Gebäudes befindlichen Wärmeaustauscher einer Wärmepumpe vermittels eines strömungsfähigen, die äußeren Gebäudeoberflächen im Kreislauf gewissermaßen umspülenden, gegenüber der Gebäudeumgebung abgeschlossenen und mit besagtem Wärmeaustauscher in thermischem Kontakt stehenden Wärmeübertragungsmittel zugeführt wird.' Durch die Zwischenschaltung dieses Wärmeübertragungsmittels wird der Wärmeaustauscher indirekt beaufschlagt.

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Heizungsanlage, alternativ Kühlanlage

Die in der Patentanmeldung P 2350001.8 für die direkte Verfahrensweise vorausgesetzten und abgeleiteten thermodynamischen Zusammenhänge behalten dabei ihre volle Gültigkeit.

Die indirekte Verfahrensweise hat die günstige Eigenschaft, daß der äußere Teil der Anlage mit einem vom Kreisprozess der Wärmepumpe völlig unabhängigen und gegenüber der Gebäudeumgebung praktisch differenzlosen Druckniveau betrieben werden kann, sodaß die Anlage in diesem Bereich nur geringe Anforderungen an die Dichtigkeit stellt und weniger anfällig auf Leckagen wird. Die eigentliche Wärmepumpe wird kompakter und erfordert einen geringeren Verrohrungsaufwand; sie kann quasi unter Dach und mit größerer Unabhängigkeit von den jeweils herrschenden Wetterbedingungen montiert werden.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Luft als Wärmeübertragungsmittel im vorgenannten Sinne, weil sie auch die Anwendung des Erfindungsgedankens der Patentanmeldung P 2350001.8 auf verglaste Flächen gestattet, was besonders bei Gebäuden mit einem hohen Anteil verglaster Außenflächen von Bedeutung ist, der architektonischen Gestaltung einen erweiterten Spielraum läßt und bei nachträglichem Einbau vielfach an bestehende bauliche Voraussetzungen anknüpfen läßt. Aufbau und Wirkungsweise einer erfindungsgemäßen Anlage sind in einem Beispiel dargestellt und werden - soweit sie von denen der in Patentanmeldung P 2350001.8 beschriebenen Anlage abweichen - nachstehend beschrieben:

Die Außenwände (18) eines Gebäudes bilden mit einer sie möglichst vollständig bedeckenden, an sich bekannten, vorgesetzten Passade (25) einen gegenüber der Gebäudeumgebung (21) abgeschlossenen, mit Luft gefüllten Hohlraum (19), welcher in seinem oberen Bereich in den von der äußeren (26) und inneren (27) Dachhaut gebildeten Hohlraum übergeht. Der bei Heizbetrieb als Verdampfer geschaltete Wärmeaustauscher (1) einer Wärmepumpe befi.ndet sich in einem gegenüber

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Heizungsanlage, alternativ Kühlanlage

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dem Gebäudeinneren (17) thermisch isolierten und zum Hohlraum (28) hin geöffneten Raum (32), von welchem ein wärmeisolierter Schacht (29) "bis etwa zum Kellerboden hinabführt und dort vermittels Verteilerkanäle (30) mit den tiefatgelegenen Stellen des Hohlraumes (19) verbunden ist. Die übrigen, nicht näher beschriebenen Teile (2) bis (15) der Wärmepumpe und eine Brauchwasserheizung (24) entsprechen in Funktion und Schaltung der Anlage nach-Patentanmeldung P 2350001.8

Bei Heizbetrieb zirkuliert die in Raum (32), Schacht (29), Kanälen (30), Hohlraum (19) und Hohlraum (28) befindliche Luft in der angegebenen Pfeilrichtung infolge natürlicher Konvektion oder gegebenenfalls durch Zwangsumlauf. Sie nimmt dabei die aus dem Gebäude durch die Außenwände (18) und die innere Dachhaut (27) und gegebenenfalls durch die Passade (25) und die äußere Dachhaut (26)-dringende Wärme auf, welche sie dann beim Durchströmen des Wärmeaustauschers (1 ) an den Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe abgibt.

Soweit verglaste Flächen in den Heizprozess mit einbezogen werden sollen, ist eine nicht näher gezeigte, mindestens aus zwei im Abstand zueinander angeordneten Scheiben bestehende Verglasung vorgesehen, bei welcher der durch zwei benachbarte Scheiben gebildete Hohlraum Bestandteil des Hohlraumes (19) oder mit diesem durch die ungehinderte Durchströmung in senkrechter Richtung bewirkende Kanäle verbunden ist. Zusätzlich sind Mittel vorgesehen, welche bei geöffneten Fenstern einen größeren Einbruch der Umgebungsluft in den Hohlraum (19) verhindern, um eine Anreicherung der Luftfeuchtigkeit der zirkulierenden Luft zu vermeiden.

Bei Umschaltung auf Kühlbetrieb wird die zuvor beschriebene Luftzirkulation - z. B. vermittels einer im Schacht (29) angeordneten Klappe (31 ) - unterbunden und der dann als Kondensator geschaltete Wärmeaustauscher (1) mit Außenluft beaufschlagt, welche vermittels nicht näher gezeigter und bei Heizbetrieb verschlossener Öffnungen dem Raum (32) aus

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Heizungsanlage, alternativ Künlanlage

der Umgebung (21) zugeführt und nach Durchströmen des Wärmeaustauschers (1) an diese wieder entlassen wird, sodaß die Hohlräume (28) und (19) und damit die Gebäudeoberflächen der Abwärme nicht ausgesetzt werden.

Unter Bezugnahme auf den in Patentanmeldung P 2350001.8 aufgezeigten günstigen Einfluß eines niedrigen Temperaturniveaus im sekundären Kreislauf (16) auf die Wirtschaftlichkeit einer erfindungsgemäßen Anlage ist in einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, bei Verwendung eines mit Warmwasser betriebenen Sekundärkreislaufes (16) diesen mit an sich bekannten, zwangsbelüfteten Heizkörpern auszustatten.

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Claims

Heinrich Ullrich, Ahnatal; Heizunffsanlage, alternativ Kühlanlage PATENT,A N SPRÜCHE

1. Anlage zur Beheizung, alternativ und bedarfsweise zur Kühlung von Gebäuden, gekennzeichnet dadurch, daß ein das Gebäude möglichst allseitig einhüllender, gegenüber der Gebäudeumgebung abgeschlossener Hohlraum mit dem bei Heizbetrieb als Verdampfer geschalteten, an beliebiger Stelle, vorzugsweise im oberen Gebäudeteil befindlichen Wärmeaustauscher einer Wärmepumpe zu einem von einem gewissermaßen die Gebäudeoberflächen umspülenden Wärmeübertragungsmittel durchströmten und in sich geschlossenen Kreislauf zusammengeschaltet ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Wärmeübertragungsmittel Luft ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, daß der Hohlraum (19) durch die Außenwände (18) und eine an sich bekannte vorgesetzte Fassade (25) gebildet wird.

4. Anlage nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, daß der Hohlraum (28) durch die äußere (26) und innere (27) Dachhaut gebildet.wird.

5. Anlage nach den Ansprüchen 2 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß ein durch Zwei- oder Mehrscheibenverglasung gebildeter Zwischenraum mit dem Hohlraum (19)» gegebenenfalls (28), , in einer die freie purchströmung in Kreislaufrichtung ermöglichenden Verbindung steht.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5_t gekennzeichnet dadurch, daß ein sekundärer Warmwasserkreislauf (16) mit zwangsbelüfteten Heizkörpern ausgestattet ist.

7» Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Kombination mit einer Anlage nach Patentanmeldung P 2350001.8.

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