AT413424B

AT413424B - ENVIRONMENTALLY FRIENDLY SYSTEM FOR HEATING AND / OR COOLING BUILDINGS

Info

Publication number: AT413424B
Application number: AT0177997A
Authority: AT
Inventors: Bernard Ing Douet
Original assignee: Bernard Ing Douet
Priority date: 1997-10-21
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 2006-02-15
Also published as: WO1999020884A1; ATA177997A; AU9615498A

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein umweltschonendes und Energie-unabhängiges System zum Beheizen und/oder Kühlen von Bauwerken, das gleichzeitig ein kleines Kraftwerk darstellt. Insbesondere bezieht sie sich auf ein umweltschonendes System zum Beheizen und/oder Kühlen von Gebäuden sowie gegebenenfalls zur Generierung von elektrischer Energie, umfas-5 send eine Verbrennungskraftmaschine, einen Heizkreislauf und/oder einen Kühlkreislauf sowie gegebenenfalls einen mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppelten Generator zur Erzeugung elektrischer Energie.The present invention relates to an environmentally friendly and energy-independent system for heating and / or cooling of buildings, which also represents a small power plant. In particular, it relates to an environmentally friendly system for heating and / or cooling of buildings and optionally for the generation of electrical energy, including an internal combustion engine, a heating circuit and / or a cooling circuit and possibly a generator coupled to the internal combustion engine for generating electrical energy ,

Systeme zum Beheizen von Gebäuden oder Räumen sind in unterschiedlichsten Ausführungs-io formen bekannt. Insbesondere bei Vorsehen von Öfen oder Zentralheizungen in Form von Etagenheizungen besteht zumeist jedoch der Nachteil, daß die hiefür vorzusehenden Öfen oder Kessel mit Brennern zum einen unter Umständen einen relativ großen Raumbedarf aufweisen und bei Verwendung von Kesseln zumeist mit einer übermäßigen Geräuschentwicklung verbunden sind. Weiters entziehen derartige Heizsysteme der Umgebung, beispielsweise Wohn-15 räumen, große Sauerstoffmengen und bringen bei nicht vollkommen funktionstüchtigen Abzugsanlagen für die Abgase bzw. bei schlecht eingestellten Brennern die Gefahr einer Abgabe von schädlichen oder gegebenenfalls giftigen Abgasen in die unmittelbare Umgebung mit sich, wobei bei Anordnung derartiger Heizeinrichtungen in Wohnräumen damit naturgemäß große Gesundheitsrisiken verbunden sind. Es muß somit für eine ausreichende Versorgung mit 20 Frischluft Sorge getragen werden und in den Wänden müssen entsprechende Kaminanlagen integriert werden, in welchen eine Filterung der Abgase zumeist nicht möglich ist. Weiters ist mit derartigen Anlagen lediglich die Möglichkeit eine Beheizung und gegebenenfalls der Bereitung von Warmwasser gegeben. 25 Allgemein ist für derartige Heizsysteme zu beachten, daß die örtliche Lage des zu beheizenden Gebäudes, wie beispielsweise Tal- oder Beckenlagen, sowie die Wetterbedingungen, wie beispielsweise Tiefdruckwetter, Sturm oder dgl., die Brennbedingungen der Brenner derartiger Heizsysteme beeinflussen. Weiters ist auch die vorzusehende Kaminlänge und die Kamintemperatur bei der Inbetriebnahme für ein ordnungsgemäßes Funktionieren der Brenneranlage 30 entscheidend. Darüber hinaus ist wichtig festzuhalten, daß für den Fall, daß beispielsweise jede Einheit mit einem getrennten Heizsystem ausgestattet wird, oft mit übermäßigen Umwelteinflüssen gerechnet werden muß, welche die Abgasbelastung in Lagen, welche beispielsweise eine Smogbildung begünstigen, weiter verschärfen. 35 Daneben sind Anlagen zur Klimatisierung von Gebäuden bekannt geworden, wobei für eine Kühlung von großen Raumvolumina entsprechend große Aggregate entweder zum Abkühlen von ausreichend großen Luftmengen oder zur Bereitstellung von ausreichenden Mengen eines Kühlmittels vorzusehen sind, welche in entsprechenden Rohrsystemen geführt werden. 40 Für den Fall, daß darüber hinaus Einrichtungen zur Erzeugung elektrischer Energie vorzusehen sind, wie beispielsweise in unzugänglichen Regionen, welche vom öffentlichen Netz kaum oder nur unter übermäßig hohem Kostenaufwand versorgt werden können, oder für den Fall, daß Notstromversorgungen vorzusehen sind, sind weiters Stromerzeugungsaggregate vorzusehen, welche einen entsprechend großen Raumbedarf und zumeist hohe Anschaffungskosten mit 45 sich bringen.Systems for heating buildings or rooms are known in various forms of execution. However, in particular in the provision of ovens or central heating in the form of multi-storey heating systems, there is usually the disadvantage that the furnaces or boilers to be provided with burners may have a relatively large space requirement and are usually associated with excessive noise when using boilers. Furthermore evade such heating systems of the environment, such as living rooms 15, large amounts of oxygen and bring in not fully functional exhaust systems for the exhaust gases or poorly set burners the risk of delivery of harmful or possibly toxic exhaust gases in the immediate area with, where Arrangement of such heaters in living spaces so naturally great health risks are connected. It must therefore be taken care of for an adequate supply of fresh air and in the walls corresponding chimney systems must be integrated, in which a filtering of the exhaust gases is usually not possible. Furthermore, with such systems only the possibility of heating and optionally the preparation of hot water is given. In general, it should be noted for such heating systems that the local location of the building to be heated, such as valley or basin locations, as well as the weather conditions such as low pressure weather, storm or the like., Influencing the burning conditions of the burner of such heating systems. Furthermore, the length of the chimney to be provided and the chimney temperature during commissioning are crucial for the proper functioning of the burner system 30. In addition, it is important to note that in the event that, for example, each unit is equipped with a separate heating system, it is often necessary to reckon with excessive environmental influences which further exacerbate the exhaust pollution in layers which, for example, promote smog formation. In addition, systems for the air conditioning of buildings have become known, for cooling large volumes of space correspondingly large aggregates are provided either for cooling sufficiently large amounts of air or for providing sufficient quantities of coolant, which are guided in corresponding piping systems. 40 In addition, in the event that facilities are to be provided for the production of electrical energy, such as in inaccessible regions that can be supplied by the public network hardly or only at an excessively high cost, or in the event that emergency power supplies are provided, are also power generating units provide, which bring a correspondingly large amount of space and mostly high cost with 45 itself.

Es zeigt sich somit, daß sowohl für eine Beheizung und zur Aufbereitung von Warmwasser, für eine Klimatisierung, und insbesondere für eine Kühlung von Räumen, als auch für die Bereitstellung elektrischer Energie im wesentlichen drei voneinander getrennte Versorgungs- bzw. so Bereitstellungseinrichtungen zur Verfügung gestellt werden müssen, wobei unmittelbar einsichtig ist, daß hiemit ein enormer Kostenaufwand verbunden ist. Darüber hinaus eignen sich viele der hiefür derzeit bekannten Konstruktionen aufgrund der durch sie hervorgerufenen Abgasbelastungen, Geräuschentwicklung oder dgl. nicht unbedingt für eine Anordnung in beispielsweise geschlossenen Räumen. 55 3It thus turns out that substantially three separate supply or so supply facilities are provided both for heating and for the preparation of hot water, for air conditioning, and in particular for cooling of rooms, as well as for the provision of electrical energy substantially it is immediately obvious that there is an enormous cost involved. In addition, many of the designs currently known for this are not necessarily suitable for placement in, for example, enclosed spaces, due to the exhaust emissions, noise or the like caused by them. 55 3

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Zur teilweisen Lösung der oben angeführten Problematik des Erfordernisses einer Vielzahl von unterschiedlichen Versorgungseinrichtungen sind kombinierte Systeme der eingangs genannten Art beispielsweise der DE-A 2 707 196 oder der US-A 4 736 111 zu entnehmen, mit welchen auf eine verbesserte Nutzung primärer Energie, insbesondere in einer Wohn- oder Wirt-5 schaftseinheit, abgezielt wird. Weitere Ausbildungen von kombinierten Systemen sind auch der EP-A 0 297 718, der DE-A 27 47 734 oder der DE-A 27 31 583 zu entnehmen. Die EP-A 0 297 718 zielt hiebei auf eine spezielle Steuerung zur Verteilung der Energie in Abhängigkeit von den Erfordernissen ab, die DE-A 27 47 734 beabsichtigt eine Verbesserung des Wirkungsgrades durch spezielle Kühlung eines mit einer Verbrennungskraftmaschine ge-io koppelten Generators und gemäß der DE-A 27 31 583 sollen externe Wärmetauscher das Fundament eines Maschinensatzes bilden. Der DE-A 30 21 824 ist eine Heizungsanlage mit einer Wärmepumpe zu entnehmen.To partially solve the above-mentioned problem of the requirement of a variety of different utilities combined systems of the type mentioned, for example, DE-A 2 707 196 or US-A 4,736 111 can be seen, with which an improved use of primary energy, in particular in a residential or commercial unit. Further developments of combined systems can also be found in EP-A 0 297 718, DE-A 27 47 734 or DE-A 27 31 583. EP-A 0 297 718 aims at a special control for distributing the energy depending on the requirements, DE-A 27 47 734 intends to improve the efficiency by special cooling of a generator coupled to an internal combustion engine and according to US Pat DE-A 27 31 583 to form external heat exchangers the foundation of a machine set. DE-A 30 21 824 discloses a heating system with a heat pump.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, ein umweltschonendes System der eingangs genannten Art 15 bzw. ein Kleinkraftwerk zu schaffen, wobei mit verringertem Kostenaufwand und der Möglichkeit einer geschützten und gesicherten Anordnung der Betriebs- bzw. Versorgungseinrichtungen unter zumindest weitestgehender Trennung von den zu versorgenden Einheiten die Möglichkeit zur Bereitstellung von Wärme und/oder Kälte sowie gegebenenfalls erwärmtem Brauchwasser als auch zur Bereitstellung elektrischer Energie gegeben wird. Da eine Quantifizierung der 20 Belastungen, die durch den Verbrauch von Sauerstoff in den Innenräumen sowie die Belastung der Innenräume durch die entstehenden und verbleibenden Giftgase entstehen, für Mensch, Tier und Pflanzen aufgrund fehlender Richtwerte noch nicht möglich ist, muß eine qualitative Bewertung erfolgen, indem eine objektive und gesunde Lösung angestrebt wird, die die Nachteile der bisher verwendeten Vorrichtungen, insbesondere von Heizungssystemen in In-25 nenräumen, vermeidet und dem zeitgemäßen Stand der Technik, insbesondere im Zusammenhang mit einer Minimierung der Luftverschmutzung, entsprechen soll.The invention now aims to provide an environmentally friendly system of the type mentioned 15 or a small power plant, with a reduced cost and the possibility of a protected and secured arrangement of the operating or supply facilities under at least most separation from the units to be supplied Possibility of providing heat and / or cold and possibly heated hot water as well as to provide electrical energy is given. Since it is not yet possible for humans, animals and plants to quantify the 20 pollution caused by the consumption of oxygen in the interior and the pollution of the interior by the resulting and remaining toxic gases due to lack of benchmarks, a qualitative assessment must be carried out by an objective and healthy solution is sought, which avoids the disadvantages of the devices used hitherto, in particular of heating systems in In-25, and the modern state of the art, especially in connection with a minimization of air pollution to comply.

Zur Lösung dieser Aufgaben ist das erfindungsgemäße, umweltschonende System zum Beheizen und/oder Kühlen von Gebäuden sowie gegebenenfalls zur Generierung von elektrischer 30 Energie im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkreislauf der Verbrennungskraftmaschine in an sich bekannter Weise als Wärmetauscher für einen mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppelten Heizkreislauf oder unmittelbar als Heizkreislauf ausgebildet ist. Es ist unmittelbar einsichtig, daß durch Vorsehen einer Verbrennungskraftmaschine, welche sowohl mit einem Heizkreislauf und/oder eine Kühlkreislauf als auch gegebenenfalls mit einem 35 Generator zur Erzeugung elektrischer Energie gekoppelt ist, mit einem einzigen Versorgungs-bzw. Antriebsaggregat die geforderten, unterschiedlichen Energiearten zur Verfügung gestellt werden können, wobei allein aufgrund der Tatsache, daß mit einer einzigen Verbrennungskraftmaschine der gesamte Energieaufwand bereitgestellt werden kann, bereits bei den Anschaffungskosten große Einsparungen erzielbar sind. Darüberhinaus gelingt in der Verbren-40 nungskraftmaschine bei Einsatz von an sich bekannten Brennmaterialien, wie beispielsweise flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen, eine praktisch vollständige Ausnutzung des Energiegehaltes, während bei den bekannten Einrichtungen, welche beispielsweise nur zu Heizzwecken oder lediglich Klimatisierungszwecken oder auch lediglich zur Erzeugung von elektrischer Energie eingesetzt werden, immer ein Teil der eingesetzten Energie nicht genützt wird, da 45 beispielsweise ein Energieverlust in Form der Abgabe von überschüssiger Abwärme einzuplanen ist. Weiters kann durch die erfindungsgemäß vorgesehene Maßnahme, den Kühlkreislauf der Verbrennungskraftmaschine intern als Wärmetauscher auszubilden bzw. durch ein entsprechend großes Volumen des Kühlkreislaufes der Verbrennungskraftmaschine diese unmittelbar als externen Heizkreislauf zu verwenden, eine weitere Vereinfachung des Gesamtsystems bzw. so Kleinkraftwerks unter Optimierung der Energieausbeute bei gleichzeitiger Minimierung der Umweltbelastung erzielt werden.To solve these problems, the inventive, environmentally friendly system for heating and / or cooling of buildings and optionally for the generation of electrical energy is essentially characterized in that the cooling circuit of the internal combustion engine in a conventional manner as a heat exchanger for a coupled with the internal combustion engine heating circuit or is formed directly as a heating circuit. It is immediately apparent that by providing an internal combustion engine which is coupled to both a heating circuit and / or a cooling circuit and optionally also to a generator for generating electrical energy, with a single supply or. Drive unit, the required, different types of energy can be provided, which alone due to the fact that can be provided with a single internal combustion engine, the total energy consumption, already at the cost of large savings can be achieved. Moreover, in the internal combustion engine with the use of known fuel materials, such as liquid or gaseous fuels, a virtually complete utilization of the energy content succeeds, while in the known devices which, for example, only for heating purposes or merely air conditioning purposes or even for the production of electrical energy are used, always a portion of the energy used is not used, as 45 is planned, for example, an energy loss in the form of the release of excess heat. Furthermore, by the inventively provided measure to form the internal combustion engine as a heat exchanger or use a correspondingly large volume of the cooling circuit of the internal combustion engine directly as external heating circuit, a further simplification of the overall system or so small power plant while optimizing the energy yield at the same time Minimization of environmental impact can be achieved.

Um darüberhinaus eine einfache Steuerung der abzugebenden Energie zu ermöglichen, ist das erfindungsgemäße System bevorzugt derart weitergebildet, daß in an sich bekannter Weise die 55 Verbrennungskraftmaschine über Wärmetauscher mit dem Heizkreislauf und/oder dem Kühl- 4In order to allow moreover a simple control of the energy to be dispensed, the system according to the invention is preferably further developed in such a way that in a conventional manner the internal combustion engine 55 via heat exchangers with the heating circuit and / or the cooling 4

AT 413 424 B kreislauf gekoppelt ist.AT 413 424 B cycle is coupled.

Bei Vorsehen eines Heizkreislauf ist darüberhinaus bevorzugt vorgesehen, daß in an sich bekannter Weise der Kühlkreislauf der Verbrennungskraftmaschine und/oder der Heizkreislauf als 5 Transportmedium Öl oder ein oleophiles Fluid enthält. Die Verwendung von Öl oder einem oleophilen Fluid in einem Heizkreislauf bringt hiebei einige Vorteile gegenüber einer Verwendung von Wasser mit sich. So verhindert die Verwendung von Ölen in einem Heizkreislauf die Kalk- und Rostbildungen in den Leitungen und es wird ein Einfrieren der Leitungen weitestgehend ausgeschlossen. Darüberhinaus ist die Möglichkeit einer Dampf- bzw. Gasbildungen bei io Verwendung von Ölen im Gegensatz zu Wasser stark vermindert, sodaß ein bei Wasser oftmaliges Nachfüllen der im Heizkreislauf befindlichen Flüssigkeit ebenfalls nicht mehr nötig wird. Weiters absorbieren Öle aufgrund ihrer hohen Wärmeleitfähigkeitswerte schneller Wärme und konservieren Wärme länger als Wasser, wobei weiters das Auftreten von plötzlichen Hochdrucken weitestgehend vermieden werden kann. Gegenüber Wasser hat die Verwendung von Öl 15 weiters den Vorteil, daß es gereinigt werden kann, wobei darüberhinaus bei entsprechender Aufbereitung auch Altöle eingesetzt werden kann und somit die Entsorgung derartiger Altöle entlastet wird. Bei Verwendung von Öl im Heizkreislauf muß lediglich dafür Sorge getragen werden, daß für eventuelles Auftreten einer Panne bzw. einer Leckage entsprechende Auffangvorrichtungen vorgesehen sind, aus welchen das Öl entweder dem Heizkreislauf wieder zuge-20 führt werden kann oder umweltfreundlich und sicher entsorgt werden kann.When providing a heating circuit is moreover preferably provided that in a conventional manner, the cooling circuit of the internal combustion engine and / or the heating circuit contains as a transport medium oil or an oleophilic fluid. The use of oil or an oleophilic fluid in a heating circuit brings with it some advantages over the use of water. For example, the use of oils in a heating circuit prevents limescale and rust formation in the pipes, and freezing of the pipes is largely ruled out. Moreover, the possibility of vapor or gas formation in io use of oils, in contrast to water is greatly reduced, so that a frequent refilling with water in the heating liquid is also no longer necessary. Furthermore, because of their high thermal conductivity, oils absorb heat more quickly and retain heat longer than water, while still largely avoiding the appearance of sudden high pressure. Compared to water, the use of oil 15 further has the advantage that it can be cleaned, moreover, with appropriate treatment and waste oils can be used and thus the disposal of such waste oils is relieved. When using oil in the heating circuit only care must be taken that appropriate eventual safety devices are provided for eventual occurrence of a breakdown or leakage, from which the oil either the heating circuit can be fed back 20 or environmentally friendly and can be safely disposed of.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße System derart weitergebildet, daß in an sich bekannter Weise die Verbrennungskraftmaschine mit einem zusätzlichen Wärmetauscher zur Aufheizung von Brauchwasser gekoppelt ist, wodurch es in 25 einfacher Weise gelingt, mit dem erfindungsgemäßen System zusätzlich auch Warmwasser zur Verfügung zu stellen.According to a further preferred embodiment, the system according to the invention is developed such that in a conventional manner, the internal combustion engine is coupled with an additional heat exchanger for heating domestic water, which makes it possible in a simple manner 25 also provide hot water with the system according to the invention ,

Darüberhinaus kann vorgesehen sein, daß die Verbrennungskraftmaschine zusätzlich mit einem Wärmetauscher zur Aufbereitung von Heißluft gekoppelt ist, wie dies einer weiteren 30 bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems entspricht. Die Erzeugung derartiger Heißluft kann hiebei zur Unterstützung bei der Beheizung dienen oder beispielsweise zur Beheizung von großen Hallen oder Gebäuden, wie beispielsweise Tagungsräumen oder Kirchen, vorgesehen sein, wobei bei Einbringen der Heißluft in den Bereich der Sitzgelegenheiten bzw. des Bodens bei optimalem und minimierten Energieeinsatz die entsprechenden Tem-35 peraturen erhalten werden können.Moreover, it can be provided that the internal combustion engine is additionally coupled to a heat exchanger for the treatment of hot air, as corresponds to another preferred embodiment of the system according to the invention. The production of such hot air can hiebei serve to assist in the heating or, for example, for the heating of large halls or buildings, such as meeting rooms or churches, be provided, with introduction of the hot air in the area of the seating or the floor with optimal and minimized energy use the corresponding temperatures can be obtained.

Wie oben bereits angeführt, kann das erfindungsgemäße System auch als Klimaanlage bzw. zum Kühlen von Gebäuden oder Räumen eingesetzt werden, wobei in diesem Zusammenhang bevorzugt vorgesehen ist, daß der Kühlkreislauf als Transportmittel ein kryogenes Medium oder 40 ein gesondertes Kühlsystem für eine abzukühlende Flüssigkeit enthält. Derartige kryogene Medien sind an sich bekannt, wobei in diesem Zusammenhang auch beispielsweise in Kühlgeräten, wie Kühlschränken oder Tiefkühltruhen, oder ähnlichen Kühlanlagen verwendete Kühlflüssigkeiten rezykliert werden können, wodurch wiederum eine Umweltentlastung erzielt werden kann. Weiters wird durch das erfindungsgemäße System ermöglicht, daß zur Klimatisierung 45 nur die in den zu klimatisierenden Räumen bereits befindliche und gegebenenfalls gereinigte Luft abgekühlt wird und nicht wie bei konventionellen Klimaanlagen Außenluft angesaugt und abgekühlt wird und somit erfindungsgemäß keinerlei Verunreinigungen in das Innere der zu komatisierenden Räume gelangen können. so Um bei Einsatz des erfindungsgemäßen System unter anderem als Kühl- bzw. Klimaanlage das Auftreten von Kondenswasser vermeiden zu können sowie für eine gleichmäßige Abkühlung sorgen zu können, ist in diesem Zusammenhang gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß der Kühlkreislauf mit zusätzlichen Kühleinrichtungen, wie Kühllamellen, und Einrichtungen zur Vermeidung bzw. zum Abtransport von Kondenswasser gekoppelt ist. 55 5As already stated above, the system according to the invention can also be used as air conditioning or for cooling buildings or rooms, wherein it is preferably provided in this context that the cooling circuit contains a cryogenic medium as transport or a separate cooling system for a liquid to be cooled. Such cryogenic media are known per se, and in this connection, cooling fluids used, for example, in refrigerators, such as refrigerators or freezers, or similar refrigeration systems can be recycled, which in turn makes it possible to achieve environmental relief. Furthermore, it is made possible by the system according to the invention that only the air in the rooms to be air conditioned and possibly cleaned air is cooled and not as in conventional air conditioning outside air is sucked in and cooled and thus according to the invention no impurities in the interior of the rooms to be combined can reach. In order to avoid the occurrence of condensation and to ensure uniform cooling when using the system according to the invention, inter alia, as a cooling or air conditioning, is provided in this context according to another preferred embodiment that the cooling circuit with additional cooling devices such Cooling fins, and facilities for preventing or removing condensate is coupled. 55 5

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Weiters liegt ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Systems darin, daß die zur Energieerzeugung bzw. -Umwandlung herangezogene Verbrennungskraftmaschine außerhalb der Räumlichkeiten, welche beispielsweise beheizt oder klimatisiert oder allgemein mit Energie versorgt werden sollen, geschützt angeordnet werden kann. Für eine optimale Energieausnut-5 zung sowie für eine möglichst starke Verringerung der Umweltbelastung bei Betrieb der Verbrennungskraftmaschine ist darüberhinaus bevorzugt vorgesehen, daß in an sich bekannter Weise die Verbrennungskraftmaschine thermisch und akustisch isoliert ausgebildet ist. Darüberhinaus können Vorsichtsmaßnahmen, wie beispielsweise eine innere Belüftung der oben beschriebenen Kammer, in Betracht gezogen werden, um gegebenenfalls mögliche Explosio-io nen, welche durch im Inneren vorliegenden Staub hervorgerufen werden können, zu verhindern. Da die Verbrennungskraftmaschine in einem möglichst gleichmäßigen Betriebszustand eingesetzt werden wird, läßt sich die erfindungsgemäß vorgesehene Isolierung auch entsprechend optimieren. In diesem Zusammenhang ist darüber hinaus bevorzugt vorgesehen, daß die Verbrennungskraftmaschine in einem abgetrennten, gesondert begehbaren Maschinenraum 15 angeordnet ist. Durch eine derartige getrennte Anordnung der Verbrennungskraftmaschine lassen sich Montage und Wartungsarbeiten stark vereinfachen und es wird allgemein die Zugänglichkeit stark verbessert. Weiters kann für den Fall, daß das System in späterer Folge für größere Einheiten eingesetzt werden soll, ein einfacher Ersatz durch eine größere Verbrennungskraftmaschine erfolgen, ohne daß aufwendige Bauarbeiten erforderlich wären. 20Furthermore, a significant advantage of the system according to the invention lies in the fact that the internal combustion engine used for generating or converting energy can be arranged protected outside the premises, which are to be heated, for example, or air conditioned or generally supplied with energy. For optimum energy utilization and for the greatest possible reduction in the environmental load during operation of the internal combustion engine, it is furthermore preferably provided that the internal combustion engine is designed to be thermally and acoustically isolated in a manner known per se. In addition, precautions, such as internal ventilation of the chamber described above, may be considered to prevent any possible explosions that may be caused by dust present in the interior. Since the internal combustion engine will be used in as uniform as possible operating state, the insulation provided according to the invention can also be optimized accordingly. In this context, moreover, it is preferably provided that the internal combustion engine is arranged in a separate, separately accessible engine room 15. By such a separate arrangement of the internal combustion engine, assembly and maintenance can be greatly simplified and it is generally greatly improved accessibility. Furthermore, in the event that the system is to be used later in larger units, a simple replacement can be done by a larger internal combustion engine, without complex construction would be required. 20

Um die durch den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine gegebenenfalls auftretende Umweltbelastung weitestgehend zu minimieren, ist darüberhinaus bevorzugt vorgesehen, daß in an sich bekannter Weise die Verbrennungskraftmaschine mit Filter- und Abgasreinigungseinrichtungen zur Reinigung der in der Verbrennungskraftmaschine entstehenden Abgase gekoppelt 25 ist. Bei Einsatz von entsprechenden Verbrennungskraftmaschinen kann nach Ansaugen der gefilterten Außenluft in hermetisch isolierten Brennkammern die Verbrennung insbesondere unter Unterdrück erfolgen, worauf in weiterer Folge die entstandenen Brenngase unter Druck ausgestoßen werden und über im wesentlichen an sich bekannte Filter- und Abgasreinigungseinrichtungen, wie Katalysatoren, Filter, sowie entsprechend mit Schalldämmung versehene 30 Abgasleitungen an die Umwelt freigegeben werden. Diese unter Druck ausgestoßenen Brenngase können direkt als Hilfsbeheizung von Wasserbecken, Schwimmbecken, Wintergärten etc. verwendet werden, wodurch die vorhandene Restwärme optimal ausgenutzt wird. Darüberhinaus besteht bei einer derartigen Ausführungsform die Möglichkeit, die Verbrennungsabgase an einem geeigneten Ort abzuleiten und nicht wie üblich über Dächer, Baikone etc., was neben 35 möglichen Gefährdungen der Gesundheit auch die Lärmbelästigung deutlich verringert.In order to minimize as far as possible by the operation of the internal combustion engine occurring environmental pollution, moreover, it is preferably provided that in a conventional manner, the internal combustion engine is coupled with filter and exhaust gas purification devices for cleaning the resulting in the internal combustion engine exhaust gases 25. When using appropriate internal combustion engines, after sucking the filtered outside air in hermetically sealed combustion chambers, the combustion takes place in particular under reduced pressure, whereupon the resulting fuel gases are discharged under pressure and substantially known per se filter and exhaust gas purification facilities, such as catalysts, filters, and provided with sound insulation 30 exhaust pipes are released to the environment. These pressurized fuel gases can be used directly as auxiliary heating of pools, swimming pools, conservatories, etc., whereby the existing residual heat is optimally utilized. Moreover, in such an embodiment, it is possible to derive the combustion exhaust gases at a suitable location and not as usual on roofs, Baikon, etc., which in addition to 35 possible health hazards also significantly reduces the noise pollution.

Um eine möglichst große und einfache Art der Adaptierbarkeit des erfindungsgemäßen Systems an unter Umständen bereits bestehenden Gebäudestrukturen zu ermöglichen, ist darüberhinaus bevorzugt vorgesehen, daß der Heizkreislauf und/oder Kühlkreislauf mit flexiblen 40 Verbindungen ausgebildet ist (sind). Mit derartigen flexiblen Verbindungen lassen sich weitestgehend unabhängig von bestehenden Gebäudestrukturen in einfacher und kostengünstiger Weise die entsprechenden Verrohrungen für einen Heiz- und/oder Kühlkreislauf erzielen, was insbesondere in erdbebengefährdeten Gebieten einen nicht unwesentlichen Sicherheitsfaktor darstellt. 45In order to enable the largest possible and simple way of adaptability of the system according to the invention to possibly already existing building structures, it is furthermore preferably provided that the heating circuit and / or cooling circuit is (are) designed with flexible connections. With such flexible compounds can be largely independent of existing building structures in a simple and cost-effective manner to achieve the corresponding piping for a heating and / or cooling circuit, which represents a not insignificant safety factor especially in earthquake-prone areas. 45

Gemäß einer weiteren abgewandelten und bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems ist darüberhinaus vorgesehen, daß der Generator zur Erzeugung elektrischer Energie in an sich bekannter Weise mit Einrichtungen zum Abtauen von Rohrsträngen, mit Heizstrahlern, Pumpen, insbesondere Umwälzpumpen für den Heiz- und/oder Kühlkreislauf, so Ventilatoren, Beleuchtungseinrichtungen und/oder Akkumulatoren sowie Gleichstrommotoren, z.B. für vertikale Verbindungen, gekoppelt ist. Es ist somit ersichtlich, daß die im erfindungsgemäßen System durch die Verbrennungskraftmaschine gleichzeitig erzeugte bzw. zur Verfügung gestellte elektrische Energie in vielfältiger Weise eingesetzt werden kann. So kann beispielsweise bei primärem Einsatz des erfindungsgemäßen Systems als Heizanlage mit der unmittel-55 bar bei Start der Verbrennungskraftmaschine erzeugten, elektrischen Energie beispielsweise 6According to another modified and preferred embodiment of the system according to the invention is also provided that the generator for generating electrical energy in a conventional manner with means for defrosting pipe strings, with radiant heaters, pumps, in particular circulating pumps for the heating and / or cooling circuit, so Fans, lighting equipment and / or accumulators and DC motors, eg for vertical connections, is coupled. It can thus be seen that the electrical energy generated or made available simultaneously by the internal combustion engine in the system according to the invention can be used in a variety of ways. Thus, for example, in the primary use of the system according to the invention as a heating system with the directly generated at the start of the internal combustion engine, electric energy, for example 6

AT 413 424 B ein Abtauen von Rohrsträngen oder über entsprechend dimensionierte Heizstrahler ein erstes rasches Aufheizen eines Raumes erfolgen, während in weiterer Folge die Beheizung durch den sich langsam erwärmenden Heizkreislauf übernommen wird. Weiters ist erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, die erzeugte elektrische Energie zum Betrieb der für die einzelnen 5 Kreisläufe vorzusehenden Pumpen, insbesondere Umwälzpumpen, vorzusehen, sodaß keine weitere elektrische Versorgung, beispielsweise über das öffentliche Netz, zum Einsatz des erfindungsgemäßen Systems erforderlich wird. Ebenso können durch die im erfindungsgemäßen System erzeugte, elektrische Energie beispielsweise Ventilatoren für eine gleichmäßige Verteilung der Luft zur Verringerung der Zeitspanne des Aufheizens oder des Heizaufwandes io bei gleichzeitiger Vergleichmäßigung der Raumtemperatur oder Beleuchtungseinrichtungen, insbesondere Kaltlichtbeleuchtungen mittels Halogen, um den elektrischen Smog und die elektromagnetischen Felder zu reduzieren, betrieben werden. Falls nicht die gesamte elektrische Energie unmittelbar den Verbrauch zugeleitet wird, können darüberhinaus insbesondere marktübliche und hauptsächlich in der Automobilbranche verwendete Akkumulatoren vorgesehen 15 sein, um eine Speicherung für Verbrauchsspitzen zu ermöglichen, wodurch unmittelbar einsichtig ist, daß das erfindungsgemäß vorgeschlagene System eine autarke Versorgung ermöglicht und somit beispielsweise für entlegene Gebiete oder für eine provisorische Verwendung, beispielsweise in Katastrophenfällen, ein weites Einsatzfeld bietet. Weiters kann der erzeugte Strom allgemein für Geräte in den zu versorgenden Räumen, beispielsweise für Ein- und Ab-20 luftgeräte, eingesetzt werden, wobei die zuzuführende Luft durch den erzeugten Strom temperierbar sein kann. Weiters kann naturgemäß der erzeugte Strom auch für eine zusätzliche Heizung des Brauchwassers oder dgl. eingesetzt werden.AT 413 424 B, a defrost of pipe strings or suitably dimensioned radiant heaters, a first rapid heating of a room, while subsequently the heating is taken over by the slowly heating heating circuit. Furthermore, it is preferably provided according to the invention to provide the generated electrical energy for the operation of the pumps to be provided for the individual circuits, in particular circulating pumps, so that no further electrical supply, for example via the public grid, is required to use the system according to the invention. Likewise, by the electrical energy generated in the system according to the invention, for example, fans for a uniform distribution of air to reduce the time of heating or heating effort io while evening out the room temperature or lighting devices, especially cold light illumination by means of halogen to the electric smog and the electromagnetic fields to be operated. If not the entire electrical energy is supplied directly to the consumption, in addition, in particular commercially available and used mainly in the automotive industry accumulators can be provided to allow storage for consumption peaks, which is immediately apparent that the inventively proposed system allows a self-sufficient supply and thus, for example, for remote areas or for a provisional use, for example in disaster situations, a wide field of application offers. Furthermore, the power generated can generally be used for devices in the rooms to be supplied, for example, for on and off air devices, wherein the air to be supplied can be tempered by the power generated. Furthermore, naturally, the power generated can also be used for additional heating of the service water or the like.

In diesem Zusammenhang ist darüberhinaus bevorzugt vorgesehen, daß in an sich bekannter 25 Weise eine Steuerung vorgesehen ist, welche mit der Verbrennungskraftmaschine sowie wenigstens einem Kreislauf, einem Wärmetauscher und/oder dem Generator gekoppelt ist. Mit einer derartigen Steuerung gelingt eine optimale Energieausnutzung, da die Verbrennungskraftmaschine immer in einem optimalen Arbeitsbereich arbeiten kann und durch die Steuerung jeweils die erforderliche Aufteilung in unterschiedlich ersetzbare Energieanteile ermöglicht 30 wird. So ist beispielsweise vorstellbar, daß bei primärem Einsatz des Systems als Heizeinrichtung bei Erreichen einer gewünschten Raumtemperatur zur Aufrechterhaltung optimaler Betriebsbedingungen für die Verbrennungskraftmaschine eine Reduktion der Umdrehungszahlen oder bei einer mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschine auch eine Reduktion der im Einsatz befindlichen Arbeitszylinder vorgenommen wird. Derart kann die Maschine auf einer optimalen 35 Betriebstemperatur und gleichmäßiger Drehzahl auch bei verminderter Leistung gehalten werden, wodurch die eingesetzte Energie mit einem optimalen Wirkungsgrad verwendet wird und andererseits die Umweltbelastung auf einem minimalen Wert gehalten wird, da insbesondere die Anlaufphasen der Verbrennungskraftmaschine oder stark unterschiedliche Betriebszustände jeweils mit einem Mehrausstoß an teilweise giftigen oder in jedem Fall unerwünschten Abgasen 40 verbunden ist. Darüberhinaus kann, wie dies oben bereits mehrfach angedeutet wurde, vorgesehen sein, daß in Zeiten einer verminderten Energieabgabe an Heiz- oder Kühlsysteme vor allem der Generator zur Erzeugung elektrischer Energie von der Verbrennungskraftmaschine betrieben wird, wobei für den Fall eines geringeren Bedarfs an elektrischer Energie naturgemäß eine Speicherung vorgenommen werden kann. Eine derartige Steuerung läßt sich beispielswei-45 se durch Verwendung von Mikrochips vornehmen, welche für sich gesehen in unterschiedlichsten Ausführungenformen verfügbar sind.In this context, moreover, it is preferably provided that in a known manner 25 a control is provided which is coupled to the internal combustion engine and at least one circuit, a heat exchanger and / or the generator. Optimal energy utilization is possible with such a control, since the internal combustion engine can always work in an optimum operating range and the control system in each case enables the required division into energy components which can be replaced in different ways. For example, it is conceivable that when the system is primarily used as a heater when a desired room temperature is maintained to maintain optimum operating conditions for the internal combustion engine, a reduction of the number of revolutions or in the case of a multi-cylinder internal combustion engine also a reduction of the working cylinder in use. Thus, the machine can be maintained at an optimal operating temperature and speed even at reduced power, whereby the energy used is used with optimum efficiency and on the other hand, the environmental impact is kept to a minimum value, in particular the starting phases of the internal combustion engine or greatly different operating conditions Each with an excess of partially toxic or in any case undesirable exhaust gases 40 is connected. Moreover, as has already been indicated several times, be provided that in times of reduced energy output to heating or cooling systems, especially the generator for generating electrical energy is operated by the internal combustion engine, which naturally in the event of a lower demand for electrical energy a storage can be made. Such a control can be made, for example, by the use of microchips, which in themselves are available in a wide variety of designs.

Das erfindungsgemäße System wird nachfolgend anhand eines in der beigeschlossenen Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. 50The system according to the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment schematically illustrated in the accompanying drawing. 50

In der Zeichnung ist mit 1 eine Verbrennungskraftmaschine angedeutet, deren Kühlkreislauf unmittelbar als externer Heizkreislauf 6 ausgebildet ist oder deren Kühlkreislauf im Inneren der Verbrennungskraftmaschine 1 einen Wärmetauscher aufweist, welcher mit dem Heizkreislauf 6 gekoppelt ist. Weiters ist die Verbrennungskraftmaschine über schematisch angedeutete Lei-55 tungen 2 bzw. 3 mit Wärmetauschern 4 und 5 gekoppelt. Der Wärmetauscher 4 dient hiebei fürIn the drawing, 1 indicates an internal combustion engine whose cooling circuit is formed directly as an external heating circuit 6 or whose cooling circuit inside the internal combustion engine 1 has a heat exchanger which is coupled to the heating circuit 6. Furthermore, the internal combustion engine via schematically indicated Lei-55 lines 2 and 3 is coupled to heat exchangers 4 and 5. The heat exchanger 4 is used for hiebei

Claims

7 AT 413 424 B a schematically indicated with 7 provision of hot water or domestic hot water and / or hot air. In contrast, the heat exchanger 5 is used to operate a schematically indicated cooling circuit 8. 5 Of course, in special embodiments in addition to the coupling of the cooling circuit of the internal combustion engine or the engine 1 with the heating circuit 6, only the heat exchanger 4 or the heat exchanger 5 may be provided depending on the type of system or it can be omitted with appropriate types of internal combustion engine 1, the heat exchanger 4 and 5 respectively. 10 An optimal acoustic and thermal insulation of the internal combustion engine 1 with 9 is indicated. Such isolation can be achieved simply by arranging the internal combustion engine 1 in a separate, walk-in engine room, whereby assembly and maintenance work and the like. Simplified and simplified. In order to avoid environmental pollution as much as possible, moreover, filters or exhaust gas purification devices with 10 in the exhaust gas line 11 of the internal combustion engine 1 are indicated. In addition to the provision or operation of a heating circuit 6 and / or a cooling circuit 20 run 8 and optionally to provide hot water and / or hot air 7, the internal combustion engine 1 is coupled to a generator 12 for generating electrical energy, wherein the generator 12 a A plurality of schematically indicated consumption accumulators 13 are connected, these consumers 13 may be, for example, devices for defrosting tubing, radiant heaters, pumps, in particular circulation pumps for the heating circuit 6 or cooling circuit 8, fans or lighting devices in addition to storage batteries for peak consumption times , In the drawing, a control is further indicated schematically at 14, which control lines indicated by dashed lines on the one hand with the internal combustion engine 1 and moreover with at least one circuit, for example the heating circuit 6, and / or a heat exchanger 4 and 5, and the generator 12 is coupled to generate electrical energy to allow for different energy requirements optimal distribution of the energy used while maintaining the optimum for the internal combustion engine 1 workspace. In a particularly simple variant, the internal combustion engine may be mounted on wheels, tires or the like. This training facilitates on the one hand all assembly and disassembly work, as well as the transport of the same through aisles or to their final installation site. On the other hand, the provision of wheels can reduce the damping of vibrations, both acoustic vibrations and vibrations transmitted through walls. An important condition is hiebei the provision of a correspondingly rigid brake or stopping the internal combustion engine on with at its lower end with rubber and / or the like. Provided, foldable feet, but these foldable feet have a greater height than the wheels, tires or the like ., so that the wheels, tires or the like do not touch the ground during operation. 1. Environmentally friendly system for heating and / or cooling of buildings and optionally for the generation of electrical energy, comprising an internal combustion engine, a heating circuit and / or a cooling circuit and optionally a generator coupled to the internal combustion engine for generating electrical energy, characterized that the cooling circuit of the internal combustion engine (1) in 55 known per se as a heat exchanger for a with the internal combustion engine 8 AT 413 424 B (1) coupled heating circuit (6) or directly as a heating circuit (6) is formed.

2. System according to claim 1, characterized in that in a conventional manner, the internal combustion engine (1) via an external heat exchanger (5) with the cooling circuit 5 (8) is coupled.

3. System according to claim 1 or 2, characterized in that in a conventional manner, the cooling circuit of the internal combustion engine (1) and / or the heating circuit (6) as a transport medium oil or an oleophilic fluid. 10

4. System according to claim 1, 2 or 3, characterized in that in a conventional manner, the internal combustion engine (1) with an additional heat exchanger (4) for heating domestic water (7) is coupled.

5. System according to one of claims 1 to 4, characterized in that the combus- tion combustion engine (1) is additionally coupled to a heat exchanger (4) for the treatment of hot air.

6. System according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the cooling circuit 20 (8) contains as a transport means a cryogenic medium or a separate cooling system for a liquid to be cooled.

7. System according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the cooling circuit (8) with additional cooling devices, such as cooling fins, and devices for avoidance düng or for the removal of condensate is coupled.

8. System according to one of claims 1 to 7, characterized in that in a conventional manner, the internal combustion engine (1) is formed thermally and acoustically isolated. 30

9. System according to claim 8, characterized in that the internal combustion engine (1) is arranged in a separate, separately accessible engine room.

10. System according to any one of claims 1 to 8, characterized in that in per se known manner, the internal combustion engine (1) with filter and Abgasreinigungseinrich lines (10) for cleaning in the internal combustion engine (1) resulting exhaust gases is coupled ,

11. System according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the heating circuit 40 (6) and / or cooling circuit (8) is formed with flexible connections (are).

12. System according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the generator (12) for generating electrical energy in a conventional manner with means for defrosting pipe strings, with radiant heaters, pumps, in particular circulating pumps for 45 the heating and / or cooling circuit, fans, lighting devices and / or Ak accumulators (13) is coupled.

13. System according to any one of claims 1 to 12, characterized in that in a conventional manner, a controller (14) is provided, which with the Verbrennungskraftma- 50 machine (1) and at least one circuit (6, 8), a heat exchanger (4, 5) and / or the generator (12) is coupled. For this purpose 1 sheet of drawings 55