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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Wärmeisolation und gleichzeitiger Wärmeenergiege- winnung bei einem Gebäude, dessen Aussenwände und gegebenenfalls auch dessen Dach mit einem wärmeisolierenden Material belegt sind, welches mit einem Mörtelputz oder Fassadenplatten verklei- det ist.
Auf der Suche nach neuen Lösungen für eine bessere Energieausnutzung beim Beheizen von
Gebäuden und auf der Suche nach neuen Energien überhaupt stellt sich einerseits die Aufgabe, die Gebäude zu isolieren, und anderseits die Aufgabe, Flächen zu schaffen, auf denen der Umwelt
Wärme entnommen und mit einer Wärmepumpe in Wärme mit höherer Temperatur umgewandelt werden kann. Zur Lösung der ersten Teilaufgabe ist es bekannt, die Aussenwände und gegebenenfalls auch das Dach eines Gebäudes mit einem wärmeisolierenden Material zu belegen. Hiezu verwendet man z. B. aus Glasfasern oder Schaumkunststoffen bestehende Bahnen. Zur Lösung der zweiten Teilauf- gabe ist es bekannt, auf den Dächern von Gebäuden Sonnenkollektoren anzuordnen. Diese fangen die unmittelbare Wärmeeinstrahlung ein und bündeln sie z.
B. auf Rohrschlangen. durch die z. B.
Wasser durchgeleitet wird. Dieses Wasser wird aufgeheizt und einem Wärmeverbraucher zugelei- tet. Die grossen Aussenflächen eines Gebäudes, d. h. dessen Aussenwände, bleiben gemäss dem Stand der Technik jedoch ungenutzt. Dies hat verschiedene Gründe. Ein Grund liegt darin, dass die Aussen- wände entsprechend dem täglichen Lauf der Sonne von Ost nach West nur wenige Stunden der un- mittelbaren Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. Im Norden und im Schatten stehende Wände erhal- ten überhaupt keine unmittelbare Sonneneinstrahlung. Bei einem hohen Stand der Sonne ergibt sich ein ungünstiger Einfallswinkel. Daher würden an den Aussenwänden angebrachte Sonnenkollektoren nur mit schlechtem Wirkungsgrad arbeiten. Ihre hohen Herstellungs- und Montagekosten würden sich nicht amortisieren.
Ausserdem ist es sehr schwierig und aufwendig, die an senkrechten Aussen- wänden montierten Sonnenkollektoren zu warten und zu säubern. Die grössten Aussenflächen, die es an einem Gebäude gibt, nämlich seine Aussenwände, werden daher nach dem Stand der Technik nicht zur Gewinnung von Wärmeenergie aus der Umwelt herangezogen. Hier setzt die Erfindung ein. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die grossen und gemäss dem Stand der Technik schon mit einem wärmeisolierenden Material belegten Aussenwände eines Gebäudes zur Gewinnung von Wärmeenergie aus der Umwelt heranzuziehen. Die Lösung für diese Aufgabe ergibt sich bei einer Einrichtung der eingangs genannten Gattung nach der Erfindung dadurch, dass auf dem wärmeisolierenden Ma- terial Rohre in hin-und hergehenden Schleifen verlegt und an den Primärkreis einer Wärmepumpe angeschlossen sind.
Durch die Rohre wird ein Medium, das Wärme speichern kann, durchgeführt.
Im einfachsten Fall und im allgemeinen ist dies Wasser. Im Unterschied zu der Wärmeenergiegewinnung mit Sonnenkollektoren wird die Wärmeenergie mit den Rohren extensiv, d. h. auf grossen Flächen aufgenommen. Damit lässt sich auch ein geringes Temperaturgefälle oder ein geringer Unterschied gegenüber der Temperatur auf der Sekundärseite der Wärmepumpe ausnutzen. Es kommt hinzu, dass die Rohre auf dem sowieso schon vorhandenen wärmeisolierenden Material aufliegen. Die von aussen auf die Rohre einwirkende Wärme wird daher vollständig auf das durch sie durchgeführte Medium übertragen und fliesst nicht nach innen in die Aussenwände des Gebäudes ab. Sämtliche Aussenwände des Gebäudes gegebenenfalls einschliesslich der Dachflächen sind mit Rohren belegt.
Die Wärme aus der Umwelt wird somit extensiv genutzt. Daher fällt es nicht ins Gewicht, wenn eine im Norden stehende Aussenwand nie der unmittelbaren Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist oder andere Aussenwände oder Aussenwandabschnitte aus andern Gründen nur einen geringen Temperaturunterschied gegenüber dem Sekundärkreis der Wärmepumpe aufweisen. Im Unterschied zu Sonnenkollektoren konventioneller Bauart sind die einmal verlegten Rohre wartungsfrei.
Zum Vereinfachen des Verlegens und Fixierens der Rohre ist in einer zweckmässigen Ausgestaltung vorgesehen, dass auf der Aussenseite des wärmeisolierenden Materials Halter für die Rohre vorgesehen sind.
In einer weiteren zweckmässigen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das wärmeisolierende Material mit den an ihm gehaltenen Rohren mit Baustahlgewebe abgedeckt ist, dieses an eine Gebäudewand angeschraubt und mit einem Mörtelputz oder Fassadenplatten abgedeckt ist. Das Baustahlgewebe hält die Rohre in und zwischen deren Haltern. Gleichzeitig ist das Baustahlgewebe ein guter Untergrund zum Aufbringen eines Grob- oder Feinputzes. Zweckmässig erhält dieser eine rauhe Oberfläche. Damit ergibt sich eine grosse Fläche zum Übergang der Wärme aus der Umwelt oder
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Atmosphäre in die Fassade des Gebäudes und damit die Rohre.
Am Beispiel der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In den Ausführungsbeispielen liegen die Rohre zwischen Noppen, die auf der
Oberseite von aus einem wärmeisolierenden Schaumkunststoff bestehenden Platten angeordnet sind, die mit ihren Unterseiten auf die Aussenwände eines Gebäudes aufgeklebt sind. In den Zeichnungen ist Fig. 1 die perspektivische Teilansicht eines Gebäudes, bei dem die Aussenwände und der umge- bende Boden mit den Platten belegt sind, Fig. 2 die perspektivische Teilansicht einer Aussenwand mit auf dieser verlegten Platten, Rohren usw., Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht einer Aus- führungsform einer solchen Platte, Fig. 4 ein Längsschnitt durch eine auf eine Aussenwand aufge- brachte Platte.
Fig. 5 eine vergrösserte Darstellung der Verkrallung der Platte mit dem Mörtelzement an der in Fig. 4 eingezeichneten Stelle V. Fig. 6 eine Aufsicht auf einen Noppen in Blickrichtung des Pfeiles VI in Fig. 4, Fig. 7 ein Schnitt ähnlich Fig. 4 mit zusätzlicher Darstellung des Anschrau- bens der Platte an der Hauswand und des Aufbringens einer Fassadenplatte, Fig. 8 ein Längs- schnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Platte, Fig. 9 eine Ansicht von unten auf diese Platte in Blickrichtung der Linie VIII in Fig. 8 und Fig. 10 eine schematische Dar- stellung eines Gebäudes und des Anschlusses an den Primärkreis einer Wärmepumpe.
Fig. 1 zeigt die Ecke eines Gebäudes mit zwei Aussenwänden, von denen der Putz teilweise weggebrochen ist. Man erkennt die unter dem Putz liegenden Platten mit den Noppen und den zwi- schen diesen verlaufenden Rohren und das teilweise freiliegende Baustahlgewebe. Einzelheiten sind in Fig. 2 in grösserem Massstab dargestellt. Die Platten --12-- bestehen aus den Grundplatten --14-- mit der Unterseite --16-- und den aufstehenden Noppen --18-- mit grossem und den Noppen - mit kleinem Durchmesser. Diese sind in zueinander parallelen Reihen angeordnet. Die Nop- pen --18-- mit grossem und die Noppen --20-- mit kleinem Durchmesser stehen auf Lücke. In der dargestellten Ausführungsform weisen die Noppen --18-- mit dem grossen Durchmesser fünf Löcher auf.
Dies sind ein mittleres Loch --22-- und vier um dieses herum auf einem Kreisbogen angeord- nete Löcher --24--. Rohre --26-- sind zwischen die Noppen --18 und 20-- eingelegt. Sie verlaufen entlang von geraden Strängen --28-- und diese verbindenden Bögen --30--. Die Platten --12-- haften auf der Aussenwand --32-- eines Gebäudes, auf die sie mit dem Mörtelkleber --34-- aufgeklebt sind.
Dieser dringt, wie noch ausgeführt werden wird. in die Löcher --22 und 24-- ein. Auf den Nop- pen --18 und 20-- liegen Matten aus Baustahlgewebe --36-- auf. In Abständen sind sie mit Schrau- ben --38-- gehalten. Eine Putzschicht --40-- ist auf das Baustahlgewebe --36-- aufgetragen.
In den Fig. 3 bis 6 wird eine Platte --12-- in grösserem Detail gezeigt. Man erkennt, dass die Löcher --22 und 24-- aus einem ersten kürzeren Abschnitt --42-- und einem zweiten grösseren
Abschnitt --44-- bestehen. Dabei ist die Konizität bzw. der Öffnungswinkel bei dem ersten kürzeren Abschnitt --42-- grösser als bei dem zweiten längeren Abschnitt --28--. Gemäss der vergrösserten
Darstellung in Fig. 5 ist der Mörtelkleber --34-- in den ersten Abschnitt --42-- und teil weise auch in den zweiten Abschnitt --44-- eingedrungen und dort ausgehärtet. Er bildet einen Pfropfen - -46--, mit dem die Platte --12-- gehalten wird. In jedem Noppen --20-- mit dem grösseren Durch- messer sind fünf solcher Pfropfen vorhanden.
Diese gewährleisten eine sichere Befestigung der
Platte --12-- an der Aussenwand --32--. Zum Erzielen einer noch besseren Befestigung der Platte können gemäss der Darstellung in Fig. 4 Schrauben --48-- in Dübeln --50-- in der Aussenwand - eingelassen werden. Sie werden jeweils durch die mittleren Löcher --22-- eingeschraubt.
Gemäss der Darstellung in Fig. 7 liegen Matten aus Baustahlgewebe --36-- oder Rippenstreckmetall auf den Noppen. Sie werden durch die in die Löcher oder unmittelbar in die Noppen eingeschraubte Schrauben --38-- gehalten. Kunststoffvergüterter Mörtel wird noch in das Baustahlgewebe einge- drückt. Mit ihm können Fassadenplatten --52-- aufgeklebt werden.
In den Fig. 8 und 9 ist die zweite Ausführungsform der Platte --12-- mit den Sacklöchern - dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist unter bzw. in jedem Noppen --18-- ein einziges Sackloch --54-- vorgesehen. Fig. 8 zeigt in der oberen Hälfte ein Sackloch --54--, an das sich ein Entlüftungskanal --56-- anschliesst, und in der unteren Hälfte ein Sackloch --56-- ohne einen solchen Kanal.
Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, dass sich die Platte --12-- einfach an Aussen- wänden --32-- befestigen lässt. Ebenso kann sie auch auf Flach-und Steildächern angeordnet oder
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einfach auf den Boden eines Hofes od. dgl. gelegt werden. Bei Anbringen der Platte an einer Hauswand kann sie, wie ebenfalls ausgeführt, mit Fassadenplatten -52-- oder einfach mit Kunststoff beschichtet werden. Bei Anbringen der Platte an den Aussenflächen eines Hauses isoliert sie diese infolge ihrer wärmeisolierenden Eigenschaften fast ideal gegenüber der Aussenwelt. Das Ausmass der Isolation ergibt sich aus dem für die Platte verwendeten Kunststoff und der Stärke bzw. Höhe ihrer Grundplatte --14-. Zwischen den Noppen --18 und 20-- liegen die Rohre --26--.
Sie sind mit einem flüssigen Medium, z. B. Wasser gefüllt. In Fig. 10 wird schematisch das Beispiel einer Anwendung gezeigt. Bei einem Gebäude --58-- sind die Aussenwände und das Dach mit Platten beschichtet und Rohre zwischen deren Noppen eingelegt. Diese sind zu zwei Rohrschleifen --60-- zusammengefasst. Diese führen zu dem Primärkreis --62- einer Wärmepumpe --64--. Diese hebt die Temperatur auf höhere Werte an und drückt ein Wärmeübertragungsmittel, z. B. wieder Wasser,
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cher liegen. Die erfindungsgemässe Anordnung erfüllt damit den doppelten Zweck, ein Gebäude gegen Wärmeabstrahlung zu isolieren und gleichzeitig eine Fläche zu schaffen, auf der Wärme aus der Umwelt aufgenommen werden kann.
Im Idealfall führt dies zu einer Gebäudeheizung, die ohne zusätzliche Wärmezufuhr durch Verbrennung von Öl, Gas oder Kohle auskommt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Wärmeisolation und gleichzeitiger Wärmeenergiegewinnung bei einem Gebäude, dessen Aussenwände und gegebenenfalls auch dessen Dach mit einem wärmeisolierenden Material belegt sind, welches mit einem Mörtelputz oder Fassadenplatten verkleidet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem wärmeisolierenden Material Rohre (26) in hin-und hergehenden Schleifen (28, 30) verlegt und an den Primärkreis (62) einer Wärmepumpe (64) angeschlossen sind.