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PATENTANSPRÜCHE
1. Heizanlage an einem alleinstehenden Gebäude oder an zwei benachbarten Gebäuden, mit Sonnenkollektoren, einem Wärmespeicher und Mitteln zur Überführung der in den Sonnenkollektoren gewonnenen Energie in den Wärmespeicher, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Gebäudewänden (11) ein schachtartiger Zwischenraum vorgesehen ist, in welchem der Wärmespeicher (3) und ein Gebläse (9) vorgesehen ist, welches die durch Sonneneinstrahlung erwärmte Luft durch mindestens eine im Wärmespeicher (3) senkrecht angeordnete und in einem Verteilerkanal (8) mündende Luftführung (4) fördert und die zugeführte Warmluft durch die Luftführung (4) umgebendes Wärmespeichermaterial (6, 61) von unten nach oben strömen lässt und dabei dieses Material (6, 61) aufheizt.
2. Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Wärmespeichermaterial (6, 61) und den Gebäudewänden (11) Isolierungsschichten (12) angeordnet sind.
3. Heizanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Wärmespeicher (3) zwischen dem Wärmespeichermaterial (6, 61) mindestens ein horizontal angeordneter Doppelgitterrost (171) vorgesehen ist.
4. Heizanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Gittern des Doppelrostes (171) eine Trennisolierungsschicht (122) angeordnet ist.
5. Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens in einem Teil des Wärmespeichers (3) Rohrleitungen (13) angeordnet sind, welche zusammen mit mindestens einem Teil von mit Flüssigkeit gefüllten Sonnenkollektoren (22) einen Flüssigkeitskreislauf bilden.
6. Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher (3) mit zwei parallel zueinander angeordneten Zügen (4, 4') ausgelegt ist.
7. Heizanlage nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmespeichermaterial (6) aus Natursteinen (61) besteht.
8. Heizanlage nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmespeichermaterial (6) aus porösen Schamottsteinen besteht.
9. Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher (3) mindestens einen Warmwasserteil (10) aufweist.
10. Heizanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Warmwasserteil (10) mindetens mit einem Teil der Sonnenkollektoren (22) verbunden ist.
11. Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetransport vom Wärmespeicher (3) zu den Innenräumen (7) des Gebäudes (1) bzw. der Gebäude durch Wärmestrahlung vorgesehen ist.
12. Heizanlage nach Anspruch 11 an einem alleinstehenden Gebäude, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher (3) sich über einen Teil der Gebäudetiefe erstreckt.
Die Erfindung betrifft eine Heizanlage gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine solche Anlage eignet sich insbesondere zum Heizen von Doppel- oder Reihenhäusern.
Um die Sonnenenergie für Raumheizungszwecke auszunützen, sind schon verschiedene Massnahmen zur Anwendung gekommen, wobei jeweils die Sonneneinstrahlung in Wärme umwandelnde Sonnenkollektoren, bestehend aus mindestens einem Kollektorkreislauf, mindestens einem Wärmespeicher zur Speicherung der Wärme und einem Wärmeübertragungssystem, durch welches die Wärme zu den vorgesehenen Räumen geführt und dort abgegeben wird, vorgesehen sind. Derartige Systeme können auch zur Raumkühlung verwendet werden.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Sonnenenergie durch zur Sonne geneigte Dreifach-Glasflächen, die auf einer vorzugsweise schwarzen Unterlage montiert sind, auszunützen.
Durch derartige Speicherwände erfolgt die Wärmeübertragung durch Öffnungen zu den Wohnräumen.
Ein Nachteil besteht hierbei darin, dass ein grosser Teil der aufgenommenen Wärme bereits von den nichtisolierten Aussenwänden der Räume wieder abgestrahlt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in einer Herabsetzung der bisher vorwiegend durch die Wärmeübertragung und die ungünstige Lage des Wärmespeichers entstandenen Wärmeverluste, unter gleichzeitiger Erzielung eines erhöhten Wirkungsgrades der gesamten Heizanlage.
Die vorgenannte Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass durch die Anordnung des Wärmespeichers unmittelbar zwischen den Räumen ein direkter Wärmetransport vom Wärmespeicher zu den Innenräumen gewährleistet werden kann, wo- durch die Wärmeverluste wesentlich herabgesetzt werden, und damit die Kapazität des Wärmespeichers und der Wirkungsgrad der gesamten Heizanlage erhöht wird.
Es ist zweckmässig, wenn zwischen dem Wärmespeichermaterial und den Gebäudewänden Isolierungsschichten angeordnet sind.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform wird in dem Wärmespeicher zwischen dem Wärmespeichermaterial mindestens ein horizontal angeordnetes Doppelgitterrost und gegebenenfalls zwischen den beiden Gittern des Doppelrostes eine Trennisolierungsschicht vorgesehen.
Weitere Ausbildungen der Erfindung sind aus den Ansprüchen 6 bis 12 ersichtlich.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt, welche im folgenden näher beschrieben werden.
Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch einen schachtartigen Wärmespeicher mit Raumheizungssystem in einem Wohnhaus,
Fig. 2 einen Querschnitt eines Wärmespeichers gegenüber der Abbildung in Fig. 1 um 90 " gedreht,
Fig. 3a einen Schnitt des Wärmespeichers gemäss Fig. 2, zwischen zwei Wohnhäusern und
Fig. 3b einen Schnitt des Wärmespeichers gemäss Fig. 2 in einem freistehenden Wohnhaus.
Gleiche Teile sind in den Figuren 2, 3a und 3b mit denselben Bezugszahlen versehen wie in der Figur 1.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Wohnhaus und dessen Wohnwände sind mit 11 bezeichnet. Am Dach des Wohnhauses 1 sind Sonnenkollektoren 21 und an der Seitenwand eines Wärmespeichers 3 Sonnenkollektoren 22 angeordnet, welche mit dem Wärmespeicher 3 verbunden sind. Weiterhin ist im Wärmespeicher 3 eine senkrechte Luftführung 4, welche in einem Verteilerkanal 8 mündet, vorgesehen. In der Luftführung 4 in der Nähe der Sonnenkollektoren unterhalb des Daches ist ein Gebläse 9 angeordnet. Die Luftführung 4 ist im Wärmespeicher 3 mit einem Speichermaterial umhüllt, beispielsweise mit einer Natursteinschüttung 61, wobei die gegenüber dem Speichermaterial 61 zugekehrte Seite des Verteilerkanals 8 aus einem Gitterrost 17 besteht. Zwischen dem Wärmespeichermaterial 61 kann zusätzlich ein Doppelgitterrost 171 horizontal angeordnet sein.
Zwischen den beiden Gittern des Doppelrostes 171 kann eine Trennisolierungsschicht 122 eingelegt werden.
Die kalte Rückluft gelangt durch eine Führung 15 aus den Innenräumen oder aus dem kühleren Teil des Wärmespeichers 3 und/oder als Kaltluft von aussen zu den Sonnenkollektoren 21. Unter dem Dach ist ein Warmwasserteil 10 angeordnet, welcher mit dem Teil der Sonnenkollektoren 22, welche als
Flüssigkeitskollektoren ausgebildet sind, einen an sich bekannten Flüssigkeitskreislauf bildet. Die günstige Lage des Wärmespeichers 3 zwischen zwei Doppel- oder Reihenhäusern 1 und über die ganze Höhe der Gebäude 1 ergibt in vorteilhafter Wei ze eine relativ grosse Speicherkapazität in unmittelbarer Nähe der zu erwärmenden Innenräume 7.
Diese Ausführung bringt eine kostengünstige L.ösung, da die isolierten Zwischenräume und eine Isolierung 121 gegen die Erde bei Doppel- oder Reihenhäusern ohnehin vorhanden sind, so dass lediglich ein zusätzlicher geringer Platzbedarf zwischen den Häusern erforderlich ist.
In Fig. 2 ist der erfindungsgemässe Wärmespeicher 3 mit der in den Verteilerkanal 8 mündenden Luftführung 4 verbunden, wobei die Wärmeübertragung in die Innenräume 7 durch Wärmestrahlung durch die nichtisolierten Wände 11, beispielsweise gemäss Fig. 3b durch die Wände 111 erfolgt. Bei gegenüber dem Wärmespeicher 3 isolierten Wänden 11 kann der Wärmetransport durch mit Klappen 16 versehene Luftaustrittsöffnungen 14 erfolgen. Der Wärmespeicher 3 ist mit Wärmespeichermaterial 6, vorzugsweise Natursteinen 61, ausgefüllt. Im oberen Teil des im Dachgeschoss 71 befindlichen Wärmespeichers 3 ist der Warmwasserteil 10 angeordnet. Im unteren Teil des im Kellergeschoss 72 befindlichen Wärmespeichers 3 ist der Doppelgitterrost 171 vorgesehen, wobei sich die Trennisolierungsschicht 122 ausserhalb des Wärmespeichers 3 befindet.
Ein Trocknungsraum 18 unmittelbar neben dem Wärmespeicher 3 ist im Kellergeschoss 72 vorgesehen.
In Fig. 3a ist der Wärmespeicher 3 als Zwischenwand zwischen zwei Reihenhäusern 1 angeordnet und die Luftführung 4 sowie die Führung 15 für die Kaltluft sind schachtartig ausgebildet.
Bei dem in Fig. 3b gezeigten Einzelhaus ist der Wärmespeicher 3 so ausgebildet, dass er nur einen Teil der Gebäudetiefe von den Innenräumen 7 umgeben ist. Die Luftführungen 4, 4' sind rohrförmig, vorzugsweise aus Steinrohren, ausgebildet.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Anordnung ist folgende:
Die durch Sonneneinstrahlung in den als lufterwärmend ausgebildeten Sonnenkollektoren 21 aufgeheizte Luft wird durch die im Wärmespeicher 3 senkrecht angeordneten Luftführung 4, die in den Verteilerkanal 8 mündet, durch das Gebläse 9 gefördert und strömt durch das die Luftführung 4 umgebende Wärmespeichermaterial 6, vorzugsweise eine Natursteinschüttung 61, von unten nach oben, wobei das Speichermaterial 61 aufgeheizt wird. Dieser mit der Luftführung 4 versehene Wärmespeicher 3 kann in verschiedenen Raumheizungssystemen angewendet werden. Die an sich bekannten als lufterwärmende ausgebildeten Sonnenkollektoren 21 können sowohl im Durchlaufsystem als auch im Kreislaufsystem eingesetzt werden.
Der Wärmetransport aus dem Wärmespeicher 3 erfolgt entweder durch Wärmestrahlung durch die den Wärmespeicher 3 umgebenden nichtisolierten Wände 111 hindurch, oder durch Luftaustrittsöffnungen 14, die mit Klappen 16 versehen sein können. Das vorbeschriebene Raumheizungssystem kann in vorteilhafter Weise mit einem oder mehreren Flüssigkeits-Kollektorkreisläufen komibiniert werden, wobei der Wärmeübertritt aus den zum Flüssigkeitskreislauf gehörenden Rohrleitungen 13 an das Wärmespeichermaterial 6 erfolgt. Diese zusätzlichen Flüssigkeitskreisläufe, die in vorteilhafter Weise in der Nähe grösseren Wärmebedarfs angeordnet sind, werden vorzugsweise an der der Sonne zugekehrten Gebäudeseite des Wärmespeichers 3 angeordnet. Ebenfalls in einem Flüssigkeitskreislauf kann ein Warmwasserteil 10 an die Sonnenkollektoren 22 angeschlossen werden.
Durch die Anordnung der Trennisolierungsschicht 122 zwischen die beiden Gitter des Doppelrostes 171 kann der Wärmetransport in vorteilhafter Weise auf bestimmte Teile des Gebäudes, beispielsweise Kellergeschoss, vorzugsweise für Trocknungszwecke, beschränkt werden.
Mit Hilfe der erfindungsgemässen Anordnung wird gleichzeitig auch die Schallisolierung zwischen den beiden Gebäuden 1 ohne zusätzliche Massnahmen wesentlich verbessert.
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PATENT CLAIMS
1.Heating system on a stand-alone building or on two neighboring buildings, with solar collectors, a heat store and means for transferring the energy obtained in the solar collectors into the heat store, characterized in that a shaft-like space is provided between adjacent building walls (11), in which the heat accumulator (3) and a blower (9) are provided, which conveys the air heated by solar radiation through at least one air duct (4) arranged vertically in the heat accumulator (3) and opening into a distribution channel (8) and the warm air supplied through the air duct (4) surrounding heat storage material (6, 61) flow from bottom to top and this material (6, 61) is heated.
2. Heating system according to claim 1, characterized in that between the heat storage material (6, 61) and the building walls (11) insulating layers (12) are arranged.
3. Heating system according to claim 2, characterized in that in the heat accumulator (3) between the heat storage material (6, 61) at least one horizontally arranged double grating (171) is provided.
4. Heating system according to claim 3, characterized in that a separation insulation layer (122) is arranged between the two grids of the double grate (171).
5. Heating system according to claim 1, characterized in that at least in a part of the heat accumulator (3) pipes (13) are arranged which together with at least a part of liquid-filled solar collectors (22) form a liquid circuit.
6. Heating system according to claim 1, characterized in that the heat accumulator (3) is designed with two trains (4, 4 ') arranged parallel to one another.
7. Heating system according to claims 2 and 3, characterized in that the heat storage material (6) consists of natural stones (61).
8. Heating system according to claims 2 and 3, characterized in that the heat storage material (6) consists of porous refractory bricks.
9. Heating system according to claim 1, characterized in that the heat accumulator (3) has at least one hot water part (10).
10. Heating system according to claim 9, characterized in that the hot water part (10) is at least connected to a part of the solar panels (22).
11. Heating system according to claim 1, characterized in that the heat transfer from the heat accumulator (3) to the interior (7) of the building (1) or the building is provided by heat radiation.
12. Heating system according to claim 11 on a stand-alone building, characterized in that the heat accumulator (3) extends over part of the building depth.
The invention relates to a heating system according to the preamble of claim 1.
Such a system is particularly suitable for heating double or row houses.
In order to utilize the solar energy for space heating purposes, various measures have already been used, whereby the solar radiation into heat converting solar collectors, consisting of at least one collector circuit, at least one heat accumulator for storing the heat and a heat transfer system through which the heat leads to the intended rooms and delivered there are provided. Such systems can also be used for room cooling.
It has already been proposed to utilize the solar energy by triple glass surfaces inclined towards the sun, which are mounted on a preferably black base.
Such storage walls heat transfer through openings to the living rooms.
A disadvantage here is that a large part of the heat absorbed is already radiated from the non-insulated outer walls of the rooms.
The object of the invention is to reduce the heat losses which have hitherto predominantly been caused by the heat transfer and the unfavorable position of the heat accumulator, while at the same time achieving an increased efficiency of the entire heating system.
The above object is achieved by the features contained in the characterizing part of patent claim 1.
The advantage of the invention is in particular that by arranging the heat store directly between the rooms, direct heat transport from the heat store to the interior can be ensured, as a result of which the heat losses are substantially reduced, and thus the capacity of the heat store and the efficiency of the whole Heating system is increased.
It is expedient if insulating layers are arranged between the heat storage material and the building walls.
According to a further embodiment, at least one horizontally arranged double grating is provided in the heat store between the heat storage material and optionally a separation insulation layer is provided between the two grids of the double grate.
Further developments of the invention can be seen from claims 6 to 12.
In the drawing, embodiments of the subject matter of the invention are shown in simplified form, which are described in more detail below.
It shows
1 shows a section through a shaft-like heat accumulator with a space heating system in a residential building,
2 is a cross section of a heat accumulator rotated 90 "with respect to the illustration in FIG. 1,
Fig. 3a shows a section of the heat accumulator according to FIG. 2, between two houses and
3b shows a section of the heat accumulator according to FIG. 2 in a detached house.
The same parts are given the same reference numbers in FIGS. 2, 3a and 3b as in FIG. 1.
In Fig. 1, 1 is a house and the walls of the house are designated by 11. On the roof of the house 1, solar panels 21 and 3 solar panels 22 are arranged on the side wall of a heat store, which are connected to the heat store 3. Furthermore, a vertical air duct 4, which opens into a distribution channel 8, is provided in the heat accumulator 3. In the air duct 4 near the solar panels below the roof, a blower 9 is arranged. The air duct 4 is encased in the heat accumulator 3 with a storage material, for example with a natural stone fill 61, the side of the distribution channel 8 facing the storage material 61 consisting of a grating 17. A double grating 171 can additionally be arranged horizontally between the heat storage material 61.
A separation insulation layer 122 can be inserted between the two grids of the double grate 171.
The cold return air passes through a guide 15 from the interior or from the cooler part of the heat store 3 and / or as cold air from the outside to the solar collectors 21. Under the roof, a hot water part 10 is arranged, which with the part of the solar collectors 22, which as
Liquid collectors are formed, forms a known liquid circuit. The advantageous location of the heat accumulator 3 between two semi-detached or row houses 1 and over the entire height of the building 1 advantageously results in a relatively large storage capacity in the immediate vicinity of the interiors 7 to be heated.
This version brings an economical solution, since the insulated intermediate spaces and an insulation 121 from the earth are present in any case in double or row houses, so that only an additional small space requirement between the houses is required.
2, the heat accumulator 3 according to the invention is connected to the air duct 4 opening into the distribution channel 8, the heat being transferred into the interior spaces 7 by heat radiation through the non-insulated walls 11, for example according to FIG. 3b through the walls 111. With walls 11 insulated from the heat accumulator 3, the heat can be transported through air outlet openings 14 provided with flaps 16. The heat store 3 is filled with heat storage material 6, preferably natural stones 61. The hot water part 10 is arranged in the upper part of the heat store 3 located in the attic 71. In the lower part of the heat store 3 located in the basement 72, the double grating 171 is provided, the insulation layer 122 being located outside the heat store 3.
A drying room 18 directly next to the heat accumulator 3 is provided in the basement 72.
In Fig. 3a, the heat accumulator 3 is arranged as an intermediate wall between two terraced houses 1 and the air duct 4 and the duct 15 for the cold air are shaft-like.
In the single house shown in FIG. 3 b, the heat store 3 is designed such that it is only part of the depth of the building surrounded by the interior spaces 7. The air ducts 4, 4 'are tubular, preferably made of stone pipes.
The operation of the arrangement according to the invention is as follows:
The air heated by solar radiation in the solar collectors 21, which is designed to heat the air, is conveyed by the fan 9 through the air duct 4, which is arranged vertically in the heat accumulator 3 and opens into the distribution duct 8, and flows through the heat accumulator material 6 surrounding the air duct 4, preferably a natural stone fill 61 , from bottom to top, the storage material 61 being heated. This heat accumulator 3 provided with the air duct 4 can be used in various space heating systems. The solar collectors 21, known per se as air-heating, can be used both in the continuous system and in the circulatory system.
The heat is transported from the heat accumulator 3 either by heat radiation through the non-insulated walls 111 surrounding the heat accumulator 3, or through air outlet openings 14, which can be provided with flaps 16. The space heating system described above can advantageously be combined with one or more liquid collector circuits, with the heat transfer from the pipes 13 belonging to the liquid circuit to the heat storage material 6. These additional liquid circuits, which are advantageously arranged in the vicinity of larger heat requirements, are preferably arranged on the side of the heat accumulator 3 facing the sun. A hot water part 10 can also be connected to the solar collectors 22 in a liquid circuit.
By arranging the insulation layer 122 between the two grids of the double grate 171, the heat transport can advantageously be restricted to certain parts of the building, for example a basement, preferably for drying purposes.
With the aid of the arrangement according to the invention, the sound insulation between the two buildings 1 is also substantially improved without additional measures.