DE3222400A1

DE3222400A1 - Verfahren zur energiesparenden temperaturbeeinflussung eines abgeschlossenen raumes und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3222400A1
Application number: DE19823222400
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl.-Ing. 7758 Meersburg Mollerus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-06-15
Filing date: 1982-06-15
Publication date: 1983-12-22

Description

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DIPL.-ING. JOSEF MOLLERUS, 7758 MEERSBURG

Verfahren zur energiesparenden Temperaturbeeinflussung eines abgeschlossenen Raumes und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur energiesparenden Temperaturbeeinflussung eines abgeschlossenen Raums, insbesondere eines Gewächshauses, mit einer wärmespeicherndeη Masse und Mitteln zur Hindurchleitung eines wärmetransportierenden Mediums sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

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Es ist bekannt, z.B. ein Kiesbett als Wärmespeicher einzusetzen. Ein solches Speicherverfahren hat sich aber bisher nicht in nennenswertem Maße durchgesetzt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu"schaffen, mit denen es auf energiesparende Weise möglich ist, eine wirksame Temperaturbeeinflussung eines abgeschlossenen Raumes durchzuführen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe besonders gut in Anwendung auf ein Gewächshaus durch die in den Kennzeichen der Ansprüche 1 und 3 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß eine günstige Kombination von Temperaturbeeinflussung, Energieeinsparung und Luftumwälzung erreicht werden kann. Durch geschickte Steuerung der Strömungsrichtung des wärmetransportierenden Mediums durch den Wärmespeicher steht eine ausreichende Temperatur beim Heizen zur Verfugung, andererseits kann auch rasch gekühlt werden.

Weitere, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen hervor.

Zu der von der Erfindung zu lösenden Aufgabe gehört es auch, ein besonders kostengünstiges und einfaches Verfahren und eine kostengünstig und einfach zu handhabende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.

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Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel in Anwendung an eine Temperatursteuerung für ein Gewächshaus anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig. 1 schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung in Anwendung auf ein Gewächshaus, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 schmematisch einen Schnitt entlang einer Linie H-II in Fig. 1,

Fig. 3 schematisch eine um 90 gegenüber der Fig.

gedrehte Darstellung, teilweise im Schnitt.

Einem abgeschlossenen Raum, z.B. einem Gewächshaus 1 (Fig. 1) oder einem anderen Raum, in dem die gewünschte Temperatur überschritten ist, wird Wärme entzogen. Hierzu wird ein wärmetransportierendes Medium, beim Ausführungsbeispiel Luft, einer wärmespeichernden Masse zugeführt, die die Wärme speichert. Die wärmespeichernde Masse gibt während des Aufladevorgangs kühle Luft an das Gewächshaus 1 ab.

Beim Ausführungsbeispiel dient als wärmespeichernde Masse ein Kiesbett 9, das in einem Container 8 im Erdreich, auf dem Erdboden oder einfach in einer Grube deponiert ist. Der Container 8 wird bei Außenlagerung, also außerhalb des Erdreichs, z.B. neben dem Gewächshaus, zweckmäOigerweise mit einer

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wärmedammenden Ummantelung versehen.

. In dem mit dem Kiesbett 9 ausgefüllten Container 8 sind ein langes Rohr 6 und ein kurzes Rohr 7 aufrecht stehend vorgesehen. Am oberen Ende eines jeden Rohres 6, befindet sich jeweils ein Ventilator 4, 5 als Verbindung zu aufgesetzten Lüftungsrohren 2, 3. Die Ventilatoren 4, 5 können auch in den Lüftungsrohren 2, 3 oder in den Rohren 6, 7 sitzen. In den Lüftungsrohren 2, 3 sind auch Temperaturfühler . 16, 17 untergebracht, die als Meßwertgeber für ein Steuergerät 14 dienen.

Im Fußbereich eines jeden Rohres 6/ 7 sind Luftauslä&se zum Anschluß von Leitungen 10, 11 vorgesehen. Letztere sind über ihre gesamte Länge mit Öffnungen, z.B. in Form von Bohrungen oder Perforierungen, versehen. Die Leitungen 10, 11 sind strahlenförmig von den Rohren 6, 7 ausgehend im Kiesbett 9 ausgelegt.

Ist der Innenraum 18 des Gewächshauses

auf eine Temperatur aufgeheizt, die höher liegt, als die im Kiesbett gespeicherte Temperatur, und stellt das Steuergerät 14 über den Raumthermostaten 15 fest, daß die Temperatur so hoch ist, daß der Absolutwert der Temperatur im Innenraum 18 einen Wert erreicht hat, daß die Temperatur abgesenkt werden kann, dann schaltet das Steuergerät 14 den einen Ventilator 5 ein und läßt ihn in einer Richtung laufen, bei der dem Innenraum 18 des Gewächshauses 1 Warmluft entzogen wird. Diese wird über das Lüftungsrohr 3 abgesaugt und über das Rohr 7 und die gelochten Leitungen 11 dem Kiesbett 9 im Container 8 zugeführt. Hierdurch erfolgt eine Aufheizung des Kiesbetts 9. Das Aufheizen des Kiesbetts geschieht

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bei der beschriebenen Anordnung des kurzen Rohrs 7 für die Zuführung von Warmluft im Kiesbett 9 von oben nach unten. Vom Steuergerät 14 wird der Ventilator im anderen Lüftungsrohr 3 zweckmäßigerweise ebenfalls eingeschaltet und in einer Drehrichtung betrieben, bei der kühle Luft über die gelochten Leitungen 10, das lange Rohr 6 und das Lüftungsrohr 2 in Richtung von Pfeilen 12, 13 (Fig. 3) in den Innenraum 18 des Gewächshauses 1 gelangt.

Sind die von den beiden Temperaturfühler 16, 17 gemessenen Temperaturen gleich, oder liegen sie zumindest innerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereichs (neutrale Zone), dann schaltet das Steuergerät die Ventilatoren 4, 5 ab, weil bei diesem Betriebszustand weder ein Aufheizen noch ein Kühlen möglich sind, oder sich das Aufheizen oder Kühlen zumindest wegen des zu geringen Temperaturunterschieds im Innenraum 18 einerseits und im Kiesbett 9 andererseits nicht lohnen würde. Selbst wenn aufgrund des vom Raumthermostaten 15 gemeldeten Wertes im Innenraum 18 des Gewächshauses 1 geheizt oder gekühlt werden müßte, würde die Anlage nicht einschalten, sofern die Temperaturdifferenz zwischen Innenraum 18 und der im Kiesspeicher 9 herrschenden Temperatur ein vorgegebenes Maß nicht überschreitet.

Ist der Speicher, also das im Container 8 gelagerte Kiesbett 9, auf eine höhere Temperatur aufgeladen, und soll bei fehlender Sonneneinstrahlung der Innenraura 18 des Gewächshauses 1 aufgeheizt werden, dann werden die Ventilatoren 4, 5 vom Steuergerät 14 ebenfalls eingeschaltet, sie laufen aber jetzt in umgekehrter Richtung. Dies bedeutet, daß der Ventilator 4 kühle Luft

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über das Lüftungsrohr 2 ansaugt und über das Rohr und die Leitungen 10 in den unteren Bereich des Kiesbetts 9 fördert. Warme Luft tritt hierbei aus dem Kiesspeicher 9 über die Leitungen 11 aus und gelangt über das Rohr 7, den zweckmäßigerweise ebenfalls laufenden Ventilator 5 und das Lüftungsrohr 3 in den Innenraum 18 des Gewächshauses 1 und heizt diesen auf.

Anstatt eines Gewächshauses kann auch ein anderer Raum klimatisiert werden. In einer Fertigungshalle kann z.B. die Abwärme von Maschinen zu einer Aufheizung während der Arbeitszeit führen. Es muß gekühlt werden, die abzuführende Wärme kann erfindungsgemäß gespeichert und im Bedarfsfall, z.B. in den Morgenstunden, wieder dem Innenraum zur Temperaturanhebung zugeführt werden.

Das gleiche kann bei einem Wintergarten, einem Kleingewächshaus oder anderen Bauwerken geschehen.

Im Bedarfsfall kann die Entladung des Speichers zur weiteren Temperatüranhebung über eine zwischengeschaltete Wärmepumpe geschehen. Beim Ausführungsbeispiel würde die Wärmepumpe (in der Zeichnung nicht dargestellt) zwischen das Rohr 7 und das Lüftungsrohr 3 eingeschaltet werden.

Anstatt Kies könnte auch ein anderes Material zur Wärmespeicherung verwendet werden.

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Claims

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Ansprüche

Verfahren zur energiesparenden Texnperaturbeeinf lussung eines abgeschlossenen Raums, insbesondere eines Gewächshauses, mit einer wärmespeichernden Masse und Mitteln zur Hindurchleitung eines wärmetransportierenden Mediums, dadurch gekennzeichnet , daß bedarfsweise durch ein an sich bekanntes Kiesbett (9) niedrigerer Temperatur in einer Richtung ein Medium hindurchgeleitet wird, das vorher in dem abgeschlossenen Raum (18) auf höhere Temperatur gebracht wurde und das Kiesbett (9) aufwärmt, und bedarfsweise das Medium bei niedrigerer Temperatur durch das Kiesbett mit höherer Temperatur hindurchgeleitet und dabei aufgewärmt und danach dem Raum (18) wieder zugeleitet wird sowie daß die Hindurchleitung von Medium durch das Kiesbett (9) zur Wärmeabgabe in einer Richtung erfolgt, während das Medium zur Wärmeaufnahme in Gegenrichtung hindurchgeleitet: wird.

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in einem mit dem Kiesbett (9) angefüllten Container (8) gebohrte oder perforierte Leitungen (10, 11) zur Zu- und Ableitung des wärmetransportierenden Mediums vorgesehen sind.
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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gebohrten oder perforierten Leitungen (10, 11) an der Luftzu- bzw. Luftabfuhrung dienenden Rohren (6, 7) angeschlossen sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die gebohrten oder perforierten Leitungen (10,11) strahlenförmig von den der Luftzu- bzw. Luftabführung dienenden Rohren (6, 7) wegweisen .
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Container (8) im Erdreich durch ein Ortverfahren hergestellt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gek ennzeichnet , daß das Steuergerät (M·) bei ünterschreitung der Differenz zwischen der Temperatur im Innenraum (18) und der Temperatur im Kiesbett (9) die Ventilatoren (4, 5) nicht einschaltet.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein der Luftzu- bzw. Luftabführung dienendes Rohr (7) im oberen Bereich des Kiesspeichers (9) endet, und daß ein anderes, dem selben Zweck dienendes Rohr (6) mit seinen Anschlüssen für die gebohrten oder perforierten Leitungen (10, 11) im unteren Bereich des Kiesspeichers (9) endet.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die von

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den Rohren (6, 7) strahlenförmig wegstrebenden, gelochten oder perforierten Leitungen (10,11)im unteren bzw. oberen Bereich des Kiesbetts £9) verlegt sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß in den Entladestrang des Kiesspeichers (9) eine bedai'fsweise aktivierbare Wärmepumpe eingeschaltet ist.