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DE2558791A1 - Heiz- und kuehlsystem fuer gebaeude - Google Patents

Heiz- und kuehlsystem fuer gebaeude

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Publication number
DE2558791A1
DE2558791A1 DE19752558791 DE2558791A DE2558791A1 DE 2558791 A1 DE2558791 A1 DE 2558791A1 DE 19752558791 DE19752558791 DE 19752558791 DE 2558791 A DE2558791 A DE 2558791A DE 2558791 A1 DE2558791 A1 DE 2558791A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat
heat pump
convector
water
building
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Withdrawn
Application number
DE19752558791
Other languages
English (en)
Inventor
Walter Ing Grad Daniel
Albin Dipl Phys Kehl
Friedrich Dipl Phys Scharf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Priority to FR7635156A priority patent/FR2336642A1/fr
Priority to IT30611/76A priority patent/IT1067781B/it
Publication of DE2558791A1 publication Critical patent/DE2558791A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • F24D11/0214Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
    • F24D11/0221Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system combined with solar energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0046Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/272Solar heating or cooling
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20Solar thermal
    • YGENERAL 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
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)

Description

R. V '· -·
1.12.1975 Wd/Ht
Anlage zur
Paten- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart Heiz- und Kühlsystem für Gebäude
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Heizen und Kühlen eines Gebäudes mit großen Sonneneinstrahlfächen, wie Gewächshäuser oder dergleichen, das mittels eines Konvektors heizbar und mittels eines Gebläses kühlbar ist.
Es ist bekannt, derartige Anlagen mittels konventioneller Heizanlagen über Heizrohre oder Konvektoren zu beheizen oder durch Gebläse zu kühlen. Das ist wohl einfach, aber wärmetechnisch unwirtschaftlich und damit letzten Endes teuer.
709828/0360
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Heizen und Kühlen der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das besonders wirtschaftlich im Betrieb ist bzw. die erforderlichen Einrichtungen hierzu bereitstellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Konvektor wahlweise von einem Wärmespeicner, einer Wärmepumpe oder - wie an sich bekannt - von einer konventionellen Heizanlage oder durch Zusammenwirken eines oder mehrerer dieser Geräte beheizbar ist, und daß der Konvektor im Kühlbetrieb Wärme aus dem Gebäude an den Wärmespeicher oder über die Wärmepumpe an den Wärmespeicher oder unmittelbar über die Wärmepumpe an einen Luft-Wärmetauscher transportiert.
Besonders zweckmäßig ist es, den Konvektor als Gebläsekonvektor auszubilden, der im Kühlbetrieb Wärme aus dem Gebäude an den Wärmespeicher, an die Wärmepumpe über den Wärmespeicher oder über die Wärmepumpe an einen Außenluft-Wärmetauscher transportiert.
Ein derartiges System hat den Vorteil, daß das sonnenbeschienene Gewächshaus einen Sonnenkollektor darstellt, dessen Wärmeträger Luft über den Gebläse-Konvektor im Gebäude Wärme an den Wärmespeicher (direkt oder über Wärmepumpenbetrieb) abgeben kann. Diese Wärme kann bei Wärmebedarf entweder direkt oder indirekt über die Wärmepumpe - wieder in das Gewächshaus zurückgeführt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in den Figuren 1 bis 6 ein beheizbares und kühlbares Gewächshaus, wovon die Figuren 1 bis 3 Heizbetrieb, die Figuren 4 bis 6 Kühlbetrieb bedeuten.
In einem Gewächshaus 10 sind eine Fußbodenheizung und ein Gebläse-Konvektor 12 angeordnet, sowie nahe den Dach- und Sei-
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-Ir- ■ I 1 3
tenwänden eine transparente Folie 13 aus aus einem Werkstoff, welcher Infrarotstrahlen reflektiert. Diese Folie ist aufrollbar.
Für die Beheizung und Kühlung des Gewächshauses sind ein Warmwasser-Wärmespeicher 1*1, eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe 15 und eine konventionelle Heizanlage 16, z. B. ein heizölbetriebener Heizkessel vorgesehen. Vom Ausgang A der Wärmepumpe führt eine Leitung 17 zu einer Leitung 18. In die Leitung l8 mündet auch eine vom Heizkessel kommende Leitung 19. Weiterhin mündet in die Leitung 18 eine vom Wärmespeicher 14 ausgehende Leitung 20. Von der Leitung 18 führt eine Leitung 21 zum Gebläse-Konvektor 12. Des weiteren führt von der Leitung 18 eine Leitung 22 zur Fußbodenheizung 11. Außerdem führt vom Ausgang der Wärmepumpe eine Leitung 23 zum Wärmespeicher, während von diesem eine Leitung 24 zum Eingang der Wärmepumpe führt.
Eine Leitung 25 führt von der Mündungsstelle der Leitung 20 in die Leitung 18 von dieser ebenfalls zum Eingang E der Wärmepumpe .
Weiterhin ist ein Außenluft-Wärmetauscher 26 vorgesehen, von dem eine Leitung 27 zum Eingang der Wärmepumpe und eine Leitung l8 zum Ausgang der Wärmepumpe führt.
Durch die beschriebene Bereitstellung von Geräten gibt es drei Möglichkeiten, das Gewächshaus zu beheizen. In jedem dieser Fälle ist die Folie 13 ausgerollt. Diese Folie, die entweder undurchsichtig oder teildurchlässig gegenüber Sonnenlicht ist, hat die Eigenschaft, im Gewächshaus auftretende Raumstrahlung in das Innere zurückzureflektieren; sie bewirkt also eine erhöhte Wärmedämmung des Gewächshauses.
Die beschriebenen Leitungen sind Wasserleitungen.
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-♦-
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, das Gewächshaus zu beheizen. In allen Figuren 1 bis 6 sind die Wärmeflußrichtungen durch dick ausgezogene Linien dargestellt.
Im Falle Heizen I wird die im Wärmespeicher 14 gespeicherte Wärme - dies ist warmes Wasser - direkt dem Gebläse-Konvektor 12 und der Fußbodenheizung 11 zugeführt.
Im Falle Heizen II wird im Wärmespeicher noch vorhandene Wärme der Wärmepumpe 15 zugeführt, wird dort weiter erwärmt und gelangt dann wieder zum Gebläse-Konvektor und zur Fußbodenheizung.
Im Fall Heizen III wird der Wärmepumpe 15 über den Außenluft-Wärmetauscher 26 Wärme zugeführt, in der Wärmepumpe auf ein höheres Temperaturniveau gebracht und dann wieder dem Gebläse-Konvektor und der Fußbodenheizung zugeführt. Notfalls kann auch noch vom Heizkessel 16 Wärme zugeführt werden.
In allen drei Fällen ist es möglich, die Fußbodenheizung abzuschalten. Die Umschaltung zwischen den einzelnen Betriebszuständen erfolgt über Magnetventile im Wasser-Frostschutzmittelkreislauf. Im Außenluft-Wärmetauscher 26 ist das Wärmetransportmedium ebenfalls eine Wasser-Frostschutzlösung. Der Wärmespeicher Ik ist mit Wärmetauschern auszurüsten, damit dieser nicht auch mit Frostschutzmittel gefüllt werden muß, und damit ein druckloser Speicherbetrieb möglich ist.
Bei zu starker Sonneneinstrahlung wird es im Gewächshaus zu warm; es muß gekühlt werden. Auch hierfür gibt es drei verschiedene Möglichkeiten.
Im Falle Kühlen I wird überschüssige Wärme vom Gebläse-Konvektor zum Wärmespeicher 14 transportier^ wodurch dort Warmwasser erzeugt wird.
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Im Falle Kühlen II wird Wärme aus dem Gewächshaus vom Gebläse-Konvektor zum Eingang der Wärmepumpe transportiert, welche den Wärmespeicher aufheizt. Dies geschieht dann, wenn die Temperatur im Wärmespeicher größer ist als die Lufttemperatur im Gewächshaus.
Im Falle Kühlen III wird Wärme vom Gebläse-Konvektor zum Eingang der Wärmepumpe transportiert, von deren Ausgang zum Außenluft-Wärmetauscher 26.
Eine Regelung der einzelnen Heiz- und Kühlarten trifft aufgrund von Messungen der verschiedenen Temperaturniveaus (Speichertemperatur, Gewächshausluft - Soll- und Isttemperatur, Außenlufttemperatur) die Entscheidung, walcher Betriebszustand der optimalere ist. Dabei herrschen die Prioritäten, wie sie durch die Numerierung I bis III bei Heizen und Kühlen angedeutet sind.
Die im Kühlbetrieb abgegebene Wärme kann, wenn sie zum War- . mespeicher transportiert wird, wieder zum Heizen benutzt werden.
Anstelle des Außenluft-Wärmetauscher 26 kann selbstverständlich auch eine andere Einrichtung zur Entnahme von Wärme treten, z. B. das Erdreich oder Bach-, Brunnen- oder Flußwasser. Die Entnahmevorrichtung hierzu ist zweckmäßigerweise eine Rohrschlange oder ein Rohrnetz.
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Claims (11)

Ansprüche
1.)Verfahren zum Heizen und Kühlen eines Gebäudes mit großen Sonneneinstrahlflächen, wie Gewächshäuser oder dergleichen, das mittels eines Konvektors heizbar und mittels eines Gebläses kühlbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Konvektor (12) wahlweise von einem Wärmespeicher (lH), einer Wärmepumpe (15), oder - wie an sich bekannt - von einer konventionellen Heizanlage oder durch Zusammenwirken eines oder mehrerer dieser Geräte beheizbar ist, und daß der Konvektor
(12) im Kühlbetrieb Wärme aus dem Gebäude (10) an den Wärmespricher oder über die Wärmepumpe an den Wärmespeicher oder
. unmittelbar über die Wärmepumpe an einen Luft-Wärmetauscher (26) transportiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im
Heizbetrieb innerhalb des Gebäudes eine transparente Folie
(13) ausbreitbar ist, welche die im Gebäude anfallende Infrarotstrahlung reflektiert.
3· Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Betriebszustände und der Einsatz der einzelnen Geräte über von einem Regler betätigbare Eiektromagnetventile gesteuert sind.
4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Konvektor
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als Gebläse-Konvektor (12) ausgebildet ist.
5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmespeicher (14) als Warmwasserspeicher ausgebildet ist.
6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmepumpe als Wasser-Wasser-Wärmepumpe ausgebildet ist.
7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmespeicher, Eingang- und Ausgangsseite der Wärmepumpe und die konventionelle Heizanlage über wasserdurchflossane Hin- und Rücklaufleitungen, die durch Ventile wahlweise in Betrieb oder außer Betrieb genommen werden können, mit dem Gebläse-Konvektor (12) verbunden sind.
8. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ,im Gebäude zusätzlich zum Gebläse-Konvektor eine Fußbodenheizung (11) vorgesehen ist, die ebenfalls vom Wärmespeicher, der Wärmepumpe oder der konventionellen Heizanlage beheizbar ist.
9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmetrans-
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portmedium im Luft-Wärmetauscher (26) eine Wasser-Prostschutzlösung ist.
10. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle der Wärmepumpe (15) der Wärmespeicher (14) oder der Luft-Wärmetauscher (26) ist.
11. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Außenluft-Wärmetauschers (26) eine Vorrichtung zur Entnahme von Wärme aus einem Brunnen, Bach- oder Flußwa&ser oder aus dem Erdreich vorgesehen ist. Γ
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DE19752558791 1975-12-24 1975-12-24 Heiz- und kuehlsystem fuer gebaeude Withdrawn DE2558791A1 (de)

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FR7635156A FR2336642A1 (fr) 1975-12-24 1976-11-22 Procede de chauffage et de refroidissement pour batiments
IT30611/76A IT1067781B (it) 1975-12-24 1976-12-20 Sistema di riscaldamento e di refrigerazione per edifici

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