CH653760A5

CH653760A5 - Klimaanlage.

Info

Publication number: CH653760A5
Application number: CH9122/80A
Authority: CH
Inventors: John Allen Mcelwain
Original assignee: Mcelwain John A
Priority date: 1979-12-21
Filing date: 1980-12-10
Publication date: 1986-01-15
Also published as: GB2073403A; PT72223B; IN155936B; FR2473159A1; PT72223A; BE886789A; NL8006851A; DE3046949A1; GB2073403B; JPS56124860A; IT8068958A0; BR8008446A; TR21367A; ES8203143A1; FR2473159B1; CA1139945A; US4350200A; ES497966A0; AU6535780A; ZA807490B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimaanlage.

Diese Klimaanlage ist vorteilhaft anwendbar, wo ein Wärmen mittels Sonnenenergie stattfindet.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine gedrängte, wirksame und verhältnismässig kostengünstige Klimaanlage zu schaffen. Die erfindungsgemässe Klimaanlage ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gekennzeichnet. Diese Klimaanlage kann vorteilhaft dort eingesetzt werden, wo eine Luftströmung zu und von den Sonnenkollektoren und den bewohnten Räumen erfolgt, und kann an herkömmliche Bauten gut angepasst werden, sich damit gut vertragen und einstückig damit ausgebildet sein.

In bevorzugten Ausführungsbeispielen, welche einen Heisswasserbehälter aufweisen, eine Wärmepumpe aufweisen, die dazu dient, Wärme unmittelbar vom warmen oder kalten Behälter zum Heisswasserbehälter überzuführen, wobei im Heisswasserbehälter ein Wärmetauscher vorhanden ist, wobei Fluid von oder zu jeweils einer ausgewählten Luftquelle (z.B. ein ausgewählter Sonnenkollektor) oder dem zu beheizenden Raum durch irgendeinen der Wärmetauscher je nach Wunsch geführt werden kann, kann die Luft entfeuchtet und darauf erwärmt werden, indem sie nacheinander durch den kalten Behälter und die warmen Behälter und dann in den zu wärmenden Raum hindurchgeführt wird.

Eine Ausbildung der Erfindung hat eine Klimabehandlungsanlage zum Inhalt, welche eine baukastenförmige, mehrere Blöcke enthaltende Konstruktion ist, in welcher zwischen benachbarten Blöcken Steuerflügel angeordnet sind, die die Strömung, welche durch Kanäle erfolgt, die durch ausgewählte Blöcke hindurchverlaufen steuern, wobei ein Luftverteiler vorhanden ist, der zwei mit unterschiedlicher Höhenstellung angeordnete, in Längsrichtung verlaufende Kanäle aufweist, wobei die Kanäle einer Höhenstellung senkrecht zu denjenigen der anderen Höhenstellung verlaufen und zwischen den zwei Höhenstellungen Steueröffnungen aufweisen, welche dazu dienen, die Strömung zwischen der Luftbehandlungsanlage und/oder dem zu heizenden Raum und für den Sonnenkollektor bzw. die Sonnenkollektoren zu führen, wobei weiter strukturelle Bohlen und Wandplatten vorhanden sind, welche alle notwendigen Kanäle innerhalb des Gebäudes, das zu heizen oder zu kühlen ist, beschreiben, wobei weiter preisgünstige Kunststoffe und Betonstoffe mit leichtem Gewicht zur Herstellung dieser Kanäle beschreibenden Glieder verwendet werden, wobei weiter eine baukastenförmige Wärmepumpenanlage bei der Verbindungsstelle zwischen dem kalten Behälter, dem warmen Behälter und dem Heisswasserbehälter vorhanden ist, und die jeweils in jedem Behälter ein Wärmeübertragungselement aufweist.

Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht eines Wohnhauses, das 5 eine Sonnenenergieanlage aufweist, wobei eine Ausführung der vorliegenden Erfindung eingesetzt ist,

Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht, teilweise im Schnitt gezeichnet, der Speicheranordnung und Teile der Verteilanordnung der Behausung der Fig. 1,

10 Fig. 3 in auseinandergezogener, schaubildlicher Darstellung, teilweise im Schnitt gezeichnet, Teile der Speicheranlage und der Verteilanlage der Fig. 2,

Fig. 4A-4J Schnitte durch Teile der Luftbehandlungsanlage und der Verteilanlage,

15 Fig. 5A und 5B Aufsichten, teilweise im Schnitt gezeichnet, von Teilen der Verteilanlage,

Fig. 6 eine schaubildliche Ansicht, teilweise im Schnitt gezeichnet, einer Eckpartie der Behausung der Fig. 1, Fig. 7 ein Schnitt durch zwei vertikal verlaufende schir-

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mende Wandplatten,

Fig. 8 im vergrösserten Massstab gezeichnet eine Ansicht von Teilen der Platten der Fig. 7,

Fig. 8A im vergrösserten Massstab gezeichnet eine Ansicht eines Teiles einer Wandplatte mit einem Verbinder in Form 25 einer sogenannten «Schwert- und Scheidekonstruktion», Fig. 9 ein Schnitt durch die Kanalverbindung zwischen einem Bodenträger und einer Wandplatte, die einen Sammelkanal aufweist,

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie 10-10 der Fig. 9, 30 Fig. 11 einen Schnitt durch einen Teil einer Wand der Behausung der Fig. 1, wobei Steuerflügel vorhanden sind,

Fig. 11A eine Aufsicht auf die Steuerflügelanordnung der Fig. 11,

Fig. 12-15 Schnitte durch Teile eines Daches und einer Sei-35 tenwand der Behausung der Fig. 1,

Fig. 16 eine Aufsicht auf einen Teil des Daches der Behausung der Fig. 1,

Fig. 17 und 18 Schnitte entlang den Linien 17-17 und 18-18 der Fig. 16,

40 Fig. 19 einen Schnitt durch Teile der Speicheranordnung, Fig. 20 eine schaubildliche Ansicht, teilweise geschnitten gezeichnet, der Wärmepumpenbaueinheit,

Fig. 21 eine schaubildliche Ansicht von Teilen der Wärmepumpenanlage,

45 Fig. 22-24 Schnitte von Teilen der Wärmepumpenanlage, Fig. 25 eine schaubildliche Ansicht des Wärmetauschers, Fig. 26 und 27 Schnitte durch Teile des Wärmetauschers der Fig. 25,

Fig. 28 eine schaubildliche Ansicht eines Steuerflügels, 50 Fig. 29 und 30 Schnitte entlang den Linien 29-29 der Fig. 28 und den Linien 30-30 der Fig. 29,

Fig. 31 einen Schnitt durch einen Schalter, und Fig. 32 ein Steuerschema, welches den Schalter der Fig. 31 enthält.

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Es wird nun auf die Fig. 1-3 hingewiesen. Sonnenkollektoren 10,11 und 12 sind im gegen Süden gerichteten Dach 14 bzw. den gegen Osten und gegen Westen gerichteten Haus-60 wänden 16,17 eines Einfamilienhauses 18 angeordnet,

welche Sonnenkollektoren 10,11,12 mittels einer Kanalbzw. Schachtanordnung mit einer Speicheranordnung 20 und einer Luftbehandlungsanlage 21 verbunden sind. Die Speicheranordnung 20 weist einen grossen Betonbehälter 19 65 auf, welcher auch darin angeordnete vertikal verlaufende Betonwände in einen warmen Behälter 22, einen kalten Behälter 24 und einen Heisswasserbehälter 26 für den Hausgebrauch aufgeteilt ist. Das Innere jedes Behälters ist mit

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einer Isolierschicht 23 beschichtet, welche beispielsweise aus einem zellförmigen Polystyren hoher Dichte hergestellt ist; jeder Behälter ist mit Wasser gefüllt, welches dazu dient, eine Wärmesenke mit im wesentlichen konstanter Temperatur zu bilden. Das gezeichnete und beschriebene Ausführungsbeispiel ist zum Einsatz in einem Klima gezeichnet, wie es beispielsweise in Spanien vorkommt, jedoch sind die Wandkollektoren, die kennzeichnenderweise in kälterem Klima verwendet werden, aus Darstellungsgründen und Erklärungsgründen gezeichnet und beschrieben. Der kalte Behälter 24 enthält ungefähr 8 m3 Wasser mit einer Temperatur von etwa 10°C (50° F); der warme Behälter 22 enthält ungefähr 8 m3 Wasser mit einer Temperatur im Bereich von 32 bis 38°C (90 bis 100° F); und der Heisswasserbehälter 26 enthält ungefähr 2 m3 Wasser mit einer Temperatur von ungefähr 52°C (125° F). Ein Luft-Wasser-Wärmetauscher 28 und Luft-Wasser-Wärmetauscher 29 sowie ein Luft-Wasser-Kältetau-scher 32 sind im warmen Behälter 22, Heisswasserbehälter 26 bzw. kaltem Behälter 24 angeordnet. Bei der Verbindungsstelle zwischen den Behältern 22,24,26 ist eine Wärmepumpenbaueinheit 25 angeordnet, die dazu dient, Wärme zwischen den Behältern überzuführen; im warmen Behälter 22 ist ein Wasser-Wasser-Wärmetauscher 128 angeordnet, der dazu dient, Heisswasser für den Hausgebrauch aufzuheizen, und eine im Heisswasserbehälter 26 angeordnete Rohrschlange 128A aufweist. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass die Wärmepumpenbaueinheit 25 einen Kondensator 31 und einen Verdampfer 30 aufweist, welche im warmen Behälter 22 angeordnet sind, und einen Verdampfer 34 und einen Verdichter 36 aufweist, welche im kalten Behälter 24 angeordnet sind, und schliesslich einen Kondensator 126 aufweist, der im Heisswasserbehälter 26 angeordnet ist.

Aus den Zeichnungen ist ersichtlich, dass die Speicheranordnung 20 im Keller, d.h. unterhalb des Erdgeschosses der Behausung, des Hauses 10 angeordnet ist; und obwohl es in den Zeichnungen nicht derart dargestellt ist, ist es oft erwünscht, diese Anordnung im Zentrum des Hauses, unterhalb des Kellerbodens anzuordnen. Die Luftbehandlungsanlage 21 ist auf der Decke 15 des Betonbehälter 19 der Speicheranordnung 20 angeordnet und weist eine grosse Anzahl quadratischer bzw. rechteckiger Blöcke aus einem halbstarren zellförmigen Kuntstoff, beispielsweise Polystyren, auf. Wie nachfolgend noch im einzelnen beschrieben sein wird, sind die verschiedenen Blöcke ausgehöhlt oder ausgeschnitten, um je nach Bedarf innerhalb der Luftbehandlungsanordnung die notwendigen Luftströmungswege zu bilden; weiter sind je nach Bedarf zwischen benachbarten Blöcken motorgesteuerte Steuerflügel angeordnet, welche dazu dienen, die Luftströmung zu steuern. Die Abmessungen der Kanäle bzw. Schächte können unterschiedlich gewählt werden. Üblicherweise weisen sie ein Innenmass von 40x40 cm auf, wobei ein Abstand von 10 cm zwischen diesen vorhanden ist.

Die Luftbehandlungsanlage 21 ist ihrerseits unmittelbar mit den Wärme- und Kältetauschern 28,29 und 32 verbunden; weiter ist sie durch einen Luftverteiler, der allgemein mit der Bezugsziffer 500 bezeichnet ist, mit Kanälen und Schächten innerhalb des Gebäudes, mit den Kollektoren 10, 11,12 und mit der Umgebung verbunden. Die Luftbehandlungsanlage erzeugt, je nach Wunsch, die Luftströmung zwischen den Sonnenkollektoren 10,11,12 und irgendeinem der Tauscher 28,29,32; zwischen sowohl dem Kältetauscher 32 und dem Wärmetauscher 28 und den innerhalb des Gebäudes 18 vorhandenen Räumen; und zu und von der Umgebung. Wie dies im einzelnen in der vorgängigen US-Anmeldung Serie Nr. 927 048 beschrieben ist, und wie es nachfolgend noch deutlicher aufgezeigt sein wird, sind über 50 verschiedene Luftströmungsmuster vorhanden, und der jeweilige

Luftströmungsweg, der durch die Luftbehandlungsanlage gebildet wird, hängt unter anderem vom Aussenklima und der Innentemperatur, von der Feuchtigkeit und den Zuständen der Frischluft und von den Temperaturen in den s Speicherbehältern ab.

Es wird nun auf die Fig. 4A-4J hingewiesen. Die Blöcke, aus welchen die Luftbehandlungsanlage 21 zusammengesetzt ist, sind in zwei horizontalen Schichten angeordnet, wobei jede Schicht eine Länge von (8) Blöcken und eine Breite von io (5) Blöcken aufweist. Die wichtigsten Luftströmungswege bzw. Kanäle oder Schächte, die durch die ausgeschnittenen Abschnitte der Blöcke gebildet sind, sind die Sammelkanäle 38 und 40, welche die Strömung zu den Kollektoren hin und von diesen her beinhalten, weiter sind dies die Verteilkanäle 15 42 und 44, die die Strömungsverteilung zu und vom eigentlichen Haus 18 führen. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass der Sammelkanal 38 Luft gegen eine oder von einer Seite, die mit 28-1,29-1,32-1 jedes Wärme- und Kältetauschers 28,29 und 32 leitet, währenddem der Sammelkanal 40 mit der 20 anderen Seite 28-2,29-2 und 32-2 der Tauscher verbunden ist. Der Verteilkanal 42 ist mit der Seite 28-1 und 32-1 der Tauscher 28,32 verbunden; und der Verteilerschacht 44 ist mit der Seite 28-2,32-2 derselben zwei Tauscher verbunden. Die grösseren Teile der Kanäle 38,40 sind in der unteren Schicht 25 der Blöcke angeordnet, welche die Luftbehandlungsanlage 21 (Fig. 4B) bilden. Die meisten der Kanäle 42,44 sind in der oberen Blockschicht (Fig. 4A) angeordnet. Zusätzlich ist in der unteren Schicht (Fig. 4B) ein Überkreuzungskanal 50 angeordnet, welcher den Sammelkanal 38 (bei der Seite 28-1 30 des Wärmetauschers 28) mit dem Sammelkanal 40 (bei der Seite 32-2 des Kältetauschers 32) verbindet. In der oberen Schicht (Fig. 4A) verbindet ein Überkreuzungskanal 150 den Raumkanal bzw. Verteilkanal 42 (bei der Seite 32-1 des Kältetauschers 32) mit dem Raumkanal d.h. Verteilkanal 44 (bei 35 der Seite 28-2 des Wärmetauschers 28).

Ein Gebläse 52 mit variabler Drehzahl, das in beiden Richtungen arbeiten kann, ist in demjenigen Abschnitt des Sam-melkanales 38 angeordnet, der von der Verbindung mit dem Luftverteiler 500 (in der oberen Blockschicht) zum Hauptab-40 schnitt des Kanales 38 (in der unteren Blockschicht) verläuft. Das Gebläse 52 ist zwischen vier der benachbarten Blöcke eingeschlossen, d.h. zwischen jeweils zwei Blöcken in der oberen Schicht und zwei Blöcken in der unteren Schicht der Blöcke der Luftbehandlungsanlage 21. Ein gleiches Gebläse 45 54 ist in den Abschnitten des Raumkanales, d.h. Verteilka-nales 42 angeordnet, die von der Verbindung zum Luftverteiler 500 verläuft, und ist zwischen zwei derjenigen Blöcke angeordnet, welche die obere Schicht der Luftbehandlungsanlage 21 bilden. Zwischen dem Gebläse 54 und der Verbin-50 dung zum Luftverteiler 500 ist zusätzlich im Raumkanal, d.h. Verteilkanal 42 ein Luftfilter 53 angeordnet.

In der Luftbehandlungsanlage 21 sind 16 motorgetriebene Steuerflügel angeordnet, welche dazu dienen, die Luftströmung in die Luftbehandlungsanlage 21 hinein und aus dieser 55 heraus zu steuern, welche Steuerflügel mit den Bezugsziffern 39,200,202,204,206,207,210,212,214,216,218,220,222, 305,307 und 309 bezeichnet sind. Die Steuerflügel 200,206 und 216 sind horizontal zwischen den zwei Schichten der Blöcke angeordnet, welche die Luftbehandlungsanlage 21 60 bilden, und steuern die Strömung im Kanal 42 neben der Tauscherseite 32-1, im Kanal 42 neben der Tauscherseite 28-1 bzw. im Kanal 44 neben der Tauscherseite 28-2. Die Steuer-flügel 39,207,220 und 309 sind horizontal bei der Decke der Luftbehandlungsanlage zwischen dem Kanal 38 und dem 65 Frischluftkanal 38-3, dem Kanal 42 und dem Frischluftkanal 42-3, dem Kanal 44 und dem Frischluftkanal 44-3 bzw. dem Kanal 40 und dem Frischluftkanal 40-2 angeordnet.

Die anderen Steuerflügel der Luftbehandlungsanlage 21

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sind alle vertikal angeordnet und zwischen den Blöcken sowohl der oberen Schicht (Steuerflügel 210 und 218) als auch der unteren Schicht (Steuerflügel 202,204,212,214, 222,305 und 307) der Luftbehandlungsanlage angeordnet. Die zwei Steuerflügel 210 und 218 der oberen Schicht steuern die Strömung von der Tauscherseite 32-2 zum Kanal 44 bzw. in den Überkreuzungskanal 150. In der unteren Schicht steuern die Steuerflügel 202,305 und 204 die Strömung durch den Sammelkanal 38 zu den Tauscherseiten 32-1,29-1 und 28-1; die Steuerflügel 212,307 und 214 steuern die Strömung von den Tauscherseiten 32-2,29-2 bzw. 28-2 zum Sammelkanal 40; und der Steuerflügel 222 steuert die Strömungen durch den Überkreuzungskanal 50.

Die blockförmige Ausbildung der Luftbehandlungsanlage 21 und die Weise, gemäss welcher die Steuerflügel zwischen den Blöcken eingesetzt sind, ist am klarsten aus der Fig. 4G ersichtlich. In den Fig. 4A-4F und 41 und 5 A-5B sind die Flügel etwas schematisch gezeigt, und aus Gründen der Klarheit erstrecken sie sich in der Zeichnung nicht vollständig durch die Kanäle hindurch. In der praktischen Ausführung erstrecken sich die Steuerflügel entlang der gesamten Breite der Kanäle und sind zwischen den Blöcken angeordnet, welche die Luftbehandlungsanlage ausmachen. Die Blöcke ihrerseits sind eng nebeneinander angeordnet und eng aneinander angepasst, derart, dass ihre benachbarten jeweiligen flachen Seiten aneinander anliegen, und sind mittels eines Rahmens 27 miteinander verbunden. Wenn ein Steuerflügel, wie dies der Fall bei den Flügeln 307 und 214 ist, die in der Fig. 4B gezeichnet sind, zwischen einem Paar benachbarter Blöcke angeordnet sein muss, ist einer der das Paar ausmachenden Blöcke weggeschnitten, wobei die Dicke des weggeschnittenen Teiles gleich derjenigen des Steuerflügels ist, derart, dass der Steuerflügel eng und genau passend zwischen den zwei Blöcken angeordnet sein kann, ohne dass die grundlegende Blockmatrix gestört wird. Somit werden die Seiten des Rahmens des Steuerflügels durch die benachbarten Blöcke festgehalten. Aus den Zeichnungen geht hervor, dass nur einer der zwei an einen jeweiligen Steuerflügel anliegenden Blöcke ausgeschnitten ist. Offensichtlich können,

falls dies erwünscht ist, von beiden Blöcken kleinere Abschnitte entfernt sein. Die Gebläse 52,54 mit veränderlicher Drehzahl sind in der selben Weise angeordnet. Weil die Blöcke der Luftbehandlungsanlage 21 nicht physikalisch miteinander verbunden sind, kann die Luftbehandlungsanlage sehr einfach auseinander gebaut werden, um beispielsweise Wartungsarbeiten durchzuführen oder einen Steuerflügel oder ein Gebläse zu ersetzen.

Filter 280,282,284,286 sind in den Einlässen zu den Kanälen 38-3,44-3,40-2 und 42-3 angeordnet. Die Einlässe zu jedem der Kanäle 38-3,44-3,40-2 und 42-3 sind in einem Gartenvorplatz 6 bei der Ostseite des Einfamilienhauses 18 (siehe Fig. 1) angeordnet. Auch ist ein Filter 288 mit dem Ein-lass 42 angeordnet. Um Druckverluste zu vermindern, sind alle Filter, in welchen eine in zwei Richtungen verlaufende Luftströmung vorhanden sein kann, drehbar angeordnet und können geöffnet werden, wenn durch die Kanäle eine Auslassströmung anstelle einer Einlassströmung stattfindet. Die Ausbildung der Filtervorrichtungen ist grundlegend dieselbe, wie dies der Fall bei den Steuerflügeln ist, mit der Ausnahme, dass ein entfernbarer Filter anstelle des Flügelblattes 820 vorhanden ist, wie in der Fig. 28 gezeigt ist.

Aus der Fig. 4A ist ersichtlich, dass die vier wichtigsten Kanäle der Luftbehandlungsanlage 21, d.h. die Kanäle 38, 40,42 und 44 mit den vier im Querschnitt allgemein rechtek-kigen Kanälen verbunden sind, welche Kanäle mit den Bezugsziffern 538—544 bezeichnet sind und die bei der unteren Schicht 502 des Luftverteilers 500 angeordnet sind. Jeder der Kanäle 538 — 544 ist mit einem der vier wichtigsten

Luftführungskanäle verbunden. Die obere Schicht 504 des Luftverteilers 500 (siehe Fig. 5A) weist acht im Querschnitt im allgemeinen rechteckförmige Kanäle auf, welche mit 506-520 bezeichnet sind, welche in sechs Reihen angeordnet sind und s rechtwinklig zu den Kanälen 538-544 verlaufend angeordnet ausgerichtet sind. Jeder Kanal 538 und 540 weist einen kurzen Verbindungskasten auf, der mit der Bezugsziffer 538-a bzw. 540-a bezeichnet ist, welcher Verbindungskasten jeweils gegen eine Seite des hauptsächlichen Verlaufes eines io jeweiligen Kanales ragen, so dass es möglich ist, dass jeder der Kollektoren 10,11,12 unabhängig mit der Luftbehandlungsanlage 21 und der Speicheranordnung 20 verbunden werden kann. Entsprechend ist ein Ende des Kanales 538 mit dem Sammelkanal 38 zur Luftbehandlungsanlage ver-ls bunden, und die Oberseite des Kanales 538 weist drei Öffnungen auf (zwei im Hauptraum des Kanales und eine im Kasten 538-a), wobei jede dieser drei Öffnungen eine Strömung vom Auslass eines der Kollektoren 10,11,12 zur Luftbehandlungsanlage 21 ermöglicht. In gleicher Weise bilden 2o Öffnungen bei der Oberseite des Kanales 540 eine unabhängige Verbindung der jeweiligen Einlässe der drei Kollektoren zur Luftbehandlungsanlage 42. Der Kanal 542 verbindet den Verteilkanal 42 zur Luftbehandlungsanlage mit dem Verteilkanal 508 der oberen Schicht (welcher seinerseits eine Strö-2s mung zu den Auslassöffnungen in den Räumen des Hauses 18 bewirkt) und der Kanal 544 verbindet den Rückführkanal 42 der Luftbehandlungsanlage mit dem Verteilkanal 506 der oberen Schicht (welcher seinerseits derart verbunden ist, dass ein Zurückströmen der Luft aus den Räumen des Gebäudes 30 gebildet ist).

Die acht Kanäle (506,508,510,512,514,516,518,520) der oberen Schicht 504 des Verteilers bilden eine direkte Verbindung zwischen den vier Kanälen der unteren Schicht 502 und der Kanäle innerhalb des Gebäudes 18. Im Boden der Kanäle 35 der oberen Schicht sind Öffnungen ausgeschnitten, so dass es möglich ist, dass von der unteren Schicht 502 eine Luftströmung in die obere Schicht erfolgen kann; und wie dies im einzelnen weiter unten noch beschrieben sein wird, sind in den Trägern des Bodens des Gebäudes gleiche Öffnungen ausge-49 bildet, so dass es möglich ist, dass Luft vom Luftverteiler in diese Träger einströmen kann. Um diese Luftströmungen zu steuern, sind motorgetriebene Steuerflügel 38A, 38B, 38C, 40 A, 40B, 40C, 207A, 220A horizontal in den jeweiligen Öffnungen zwischen den zwei Schichten 502,504 des Luftvertei-45 lers 500 angeordnet. Aus den Fig. 4C-4F, 41 und 5 A ist ersichtlich, dass die Steuerflügel 38A, 38B und 38C die Strömung zwischen dem Kanal 538 der unteren Schicht bzw. den Kanälen 510,520 und 512 der oberen Schicht steuern; die Flügel 40A, 40B und 40C steuern die Strömung zwischen dem so Kanal 540 der untern Schicht und den Kanälen 516,514 und 518 der oberen Schicht; der Steuerflügel 207A steuert die Strömung zwischen den Kanälen 542 und 508; und die Strömung zwischen den Kanälen 544 und 506 wird durch den Steuerflügel 220A gesteuert. Die Verteilkanäle 504 der oberen 55 Schicht sind ein keine Last tragender, permanenter fester Teil des Gebäudes und sind üblicherweise aus einem Isolierstoff mit leichtem Gewicht hergestellt, beispielsweise einem zellförmigen Kunststoff. Die Kanäle 502 der unteren Schicht sind aus einem gleichen Kunststoff hergestellt, sind jedoch 60 entfernbar angeordnet, so dass ein Zugang zu den dazwischen angeordneten Steuerflügeln möglich ist.

Es wird nun Bezug auf die Fig. 6 genommen. Das Gebäude 18, also das Einfamilienhaus, ist mit einem bewehrten Betonrahmen hergestellt, der sowohl vertikal verlaufende Pfosten 65 250 und horizontal verlaufende Kreuzträger 254,256 aufweist, und welcher Rahmen die Böden 258 und Wände 260 trägt (wobei in der Fig. 6 nur eine davon gezeigt ist), welche üblicherweise aus vorbespanntem extrudiertem Beton bzw.

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zellförmigem Glas hergestellt sind. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass die relativ zueinander kreuzweise verlaufenden Träger 254,256 den Pfosten 250 bei unterschiedlichen Höhenstellungen schneiden, wobei die Oberseite des Trägers 256 in der selben Ebene liegt, in welcher die Unterseite des Trägers 254 liegt. Die Träger, welche den Boden 258 bilden, stützen sich auf den unteren querverlaufenden Träger 256 ab, wobei ihre Oberseiten in derselben Höhe liegen, in welcher die Oberseite des höheren Trägers 254 verläuft. Die obere Schicht 504 der Kanäle (enthaltend die Kanäle 506-520) des Luftverteilers 500 liegen an der Unterseite der Bodenträger an. Die Platten, welche die Wand 260 bilden, sind mit den Enden dieser Bodenträger ausgerichtet und liegen an diesen an. Wie nachfolgend noch beschrieben sein wird, bilden die Wandplatten und die Träger, welche das Dach und die Decke bilden, sämtliche Kanäle, die notwendig sind, eine Luftströmung zwischen dem Luftverteiler 500 und den Kollektoren und dem Innern des Hauses zu bilden. Es sind also keine zusätzlichen metallene oder ähnliche Kanäle notwendig.

Es wird nun Bezug auf die Fig. 4C-41,5B und 6 genommen. Die Dielenträger, welche den Boden 258 bilden, weisen mindestens drei verschiedene Grundformen auf. Einige Dielenträger, beispielsweise diejenigen, die mit der Bezugsziffer 602 bezeichnet sind, sind einfache Träger und wirken nicht als Kanäle. Andere bilden entweder einen einzigen Kanal oder Mehrfachkanäle. Somit erlauben die Träger 604, wie dies nachfolgend noch im einzelnen beschrieben sein wird, eine Strömung zu den Wandkollektoren 11,12 und von diesen weg, wobei jeder Träger einen oberen Kanal und einen unteren Kanal aufweist, wobei sowohl der obere als auch der untere Kanal vertikal geteilt sind, so dass in entgegengesetzten Richtungen verlaufende Luftströmungen möglich sind, nämlich zum Westwand-Kollektor 12 und zum Ostwand-Kollektor 11 oder vom Westwand-Kollektor 12 und vom Ostwand-Kollektor 11. Die zwei Kanäle in jedem Träger 604, welche die Strömung zu und vom Kollektor 12 der Westwand 10 des Gebäudes erlauben, sind mit 604-aund 604-b bezeichnet und verbinden den Wandkollektor 12 mit den Verteilkanälen 518 bzw. 520; währenddem die in die andere Richtung verlaufenden Kanäle, die Kanäle 604-c und 604-d den Ostwand-Kollektor 11 mit den Kanälen 512 und 514 verbinden.

Die Bodendielenträger 606 und 608 weisen jeweils einen einzigen Kanal auf und verbinden den Dachkollektor 10 mit den Verteilkanälen 516 bzw. 510; währenddem die Bodendielenträger 610 und 612 Träger mit nur einem einzigen Kanal sind, die mit den Gebäudeverteilkanälen 506 bzw. 508 verbunden sind, so dass eine Strömung in die Räume des Gebäudes 10 und aus diesem hinaus möglich ist.

Üblicherweise sind alle diese Bodendielenträger aus einem bewehrten extrudierten Beton hergestellt, weisen alle dieselbe Höhe über alles (und üblicherweise Breite über alles auch) auf, und weisen bogenförmige Ränder auf, welche gleichförmig ineinander eingreifen, um das Gewicht von einem Träger zum anderen zu verteilen, dies in der gleichen Weise, wie dies der Fall ist bei den bogenförmigen und ineinander eingreifenden Rändern der Wandplatten, die in den Fig. 7 und 8 gezeigt sind. Die Abmessung des offenen Kanales oder der Kanäle, welche durch einen jeweiligen Träger verlaufen, hängt vom jeweiligen Formstück ab, das zum Extrudieren des Trägers verwendet wurde, und kann je nach Wunsch geändert werden, vorteilhaft, um sicherzustellen, dass der Druckabfall innerhalb des Gebäudes und der Verteilanordnung ein gleichmässiger ist. Um die Löcher zur Verbindung mit den Kanälen des Luftverteilers 500 und mit den vertikalen Kanälen zu bilden, sind aus der Mitte des Deckels bzw. des Bodens der sonst fertiggestellten Dielenträger Löcher ausgesägt, jedoch sind die Ränder der Träger, welche den schweren

Bewehrungsstahl tragen, unverändert gelassen. Nachdem die Träger abgelegt worden sind, um den Boden 258 zu bilden, wird ein Überzug aus Beton, der in der Fig. 9 mit 658 bezeichnet ist, auf die Oberseite derselben aufgebracht, s welcher Überzug, falls notwendig, eine drahtförmige Bewehrung aufweist.

In gleicher Weise sind die schirmenden Wandplatten, welche die Wände des Gebäudes bilden, mit gleichförmiger Dicke ausgebildet, wobei ihr äusseres Aussehen und ihre io gleichmässige Dicke (üblicherweise) dieselbe ist, wobei jedoch ihre innere Ausbildung, in derselben Weise, wie das der Fall bei den Bodendielen ist, unterschiedlich sein kann und verschiedene Aufgaben erfüllen kann. Einige, beispielsweise die Platten 620, sind herkömmliche hohle extrudierte 15 Betonplatten und bilden einfach einen Teil der Aussenwand. Andere, beispielsweise die Platten 622, können dieselbe Ausbildung aufweisen, wie dies der Fall bei der Platte 620 ist (oder können bevorzugterweise eine etwas andere Ausbildung aufweisen, wie nachfolgend noch beschrieben sein 20 wird), dienen jedoch auch als Kanäle, um Luft von den Räumen des Gebäudes zu den Dachkollektoren oder von den Dachkollektoren zu den Räumen des Gebäudes zu führen. Eine dritte Bauform einer Wandplatte, welche mit 624 bezeichnet ist, trägt sowohl die Abschnitte der Wandkollek-25 toren und ermöglicht ein Strömen zu diesen und ein Durchströmen derselben.

Die bevorzugte Ausführungsform der Platten 622 und 624 ist am besten aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich. Wie gezeigt ist, weist jede Platte eine im allgemeinen rechteckige Quer-30 schnittsform auf und umschreibt einen rechteckigen inneren Kanal 626, der mit Aluminiumfolie 628 ausgelegt ist. Die Aussenabmessungen der Platten 622 und 624 (und auch der Platte 620) sind dieselben. Jedoch ist der Kanal 626 der Platte 624 kleiner als derjenige der Platte 622, und die Platte 624 35 weist einen Wandkollektorteil auf, der allgemein mit 626 bezeichnet ist und mit der Aussenfläche des Hauptkörpers 638 der Platte verbunden ist. Die Seiten 630 und 632 der Platten sind wellenförmig, wobei gegenüberliegende Seiten entsprechend gleich und sich ergänzend ausgebildet sind, so 40 dass, wie gezeigt ist, benachbarte Platten ineinander eingreifen. Die Verbindungsstelle 634 zwischen benachbarten Platten wird mit einem wasser- und dampfdichten Klebstoff oder Abdichtungsstoff abgedichtet.

Weil sie die inneren Trennwände des Gebäudes 18 bilden, 45 sollten die Platten 620,622 und 624 alle die üblichen notwendigen baulichen Eigenschaften aufweisen, beispielsweise eine genügende Zugfestigkeit zusammen mit leichtem Gewicht und der Möglichkeit, dass sie einfach mit dem Rahmen des Gebäudes verbunden werden können, und sollten wasserun-so durchlässig sein, sollten keinen Wasserdampf durchlassen und sollten feuerfest sein, sollten eine lange Lebensdauer aufweisen und wetterfest sein. Es ist auch erwünscht, dass ihre Innenflächen für ein Anbringen eines Verputzes zweckdienlich sind oder derart, dass irgendwelcher anderer 55 Überzug auf sie aufgebracht werden kann. Zusätzlich sollten die Platten auch gute thermische Isolatoren sein und auch eine geräuscharme Luftströmung durch die Kanäle mit einem kleinsten Strömungswiderstand und somit Druckabfall erlauben.

60 In bevorzugten Ausführungsbeispielen sind diese Attribute geschaffen, indem diese Platten aus einem leichten Baustoff hergestellt werden, der gute Isoliereigenschaften aufweist, beispielsweise zellförmiges Glas oder Kunststoff, Perlit-mörtel, oder sie können aus einem Beton mit einer kleinen 65 Dichte extrudiert werden. Üblicherweise wird die Platte bewehrt sein, so dass die erwünschte Zugfestigkeit sichergestellt ist und eine dünne Schicht (in der Fig. 7 mit 623 bezeichnet) eines zellförmigen Glases hoher Dichte oder

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Beton wird auf derjenigen Seite der Platte vorhanden sein, welche die Aussenfläche des Gehäuses bilden wird. Ein Auskleiden des inneren Kanals 626 mit Aluminiumfolie oder einem ähnlichen Stoff erhöht die Isolierfähigkeit der Kanäle, erhöht die laminare Strömung im Kanal und verhindert auch mögliche Schwierigkeiten auf Grund einer Erosion.

Falls die Platten 620,622 und 624 nicht lediglich mittels eines Klebstoffes mit dem Gebäude verbunden sind, können sie von Bügeln getragen werden, welche Bügel allgemein mit der Bezugsziffer 640 bezeichnet sind und die von einer Stelle innerhalb der Platte ausragen und mit dem Rahmen des Gebäudes verbunden sind, einschliesslich einer Scheide 642, die in die Platte eingegossen oder laminiert ist, wobei das offene Ende derselben fluchtend mit der Innenfläche 644 endet und wobei ein Schwert 642 innerhalb dieser Scheide 642 angeordnet ist und mit dem Rahmen des Gebäudes verbunden ist. In den Fig. 8 und 8A ist gezeigt, dass die Aussenfläche des Schwertes 642 gerillt ist, derart, dass es in das Bewehrungsnetz 650 in den Platten 620,622,624 eingreift. Das Schwert 646 passt in die Scheide hinein und derjenige Abschnitt des Schwertes, welcher aus der Wandplatte hinausragt, stützt sich auf den Dielenträger auf und ist in diesem eingebettet, der den Boden 258 bildet. Das Loch im Handgriff des Schwertes 646 kann dazu verwendet werden, die Platte mittels eines Zapfens mit tragenden Bauteilen zu verbinden (Fig. 9).

Die Platten, die in der Fig. 8 gezeigt sind, sind aus zellför-migem Glas hergestellt. Weil zellförmiges Glas am ökonomischsten in dünnen Schichten mit einer Dicke von nicht mehr als 50,8 mm (2 Inches) hergestellt wird und weil nun Teile der Platten dicker als 50,8 (2 Inches) dick sind, weisen mehrere Abschnitte der Platten mehrfache Schichten zellför-miger Glasplatten auf, die mittels eines Klebstoffes, beispielsweise Asphalt, seitlich zusammen verbunden sind. Üblicherweise ist ein Bewehrungsgitter 650 in der Verbindungsstelle eingesetzt. Aus den Figuren ist ersichtlich, dass die Seiten a der Platten 622 und 624 und der Innenteil b der Platte 622 jeweils zwei Glasschichten aufweisen, währenddem der dickere innere Teil c der Platte 624 deren drei aufweist.

Der äussere Teil d der Platte 626 ist eine einzige Schicht zellförmigen Glases. Um das gesamte Gewicht klein zu halten und aus materialökonomischen Gründen, jedoch um gleichzeitig die erwünschte harte Aussenfläche zu erhalten, weist diese Glasplatte eine ungleichförmige Dichte auf. Die inneren ungefähr 80% sind ein zellförmiges Glas kleiner Dichte; die anderen bzw. äusseren 20%, welche ein Teil der Aussen wand des Gebäudes bilden und den äusseren Teil 623 aufweisen, sind mit einer hohen Dichte hergestellt. Wie in den Figuren gezeigt ist, überbrückt der äussere Teil d der Platte 622 die gesamte Breite der Platte, und die zwei Seitenteile erstrecken sich jeweils von der Rückseite des äusseren Teiles bis zur Innenseite der Platte.

Wie vorgängig erwähnt worden ist, ist der Abschnitt 636 des Kollektors mit der Aussenfläche des Körpers 638 der Platte 624 verbunden. Um eine zusätzliche Stütze für den Wandkollektorabschnitt zu bilden, verlaufen die aus zellför-migem Glas hergestellten Seiten des Abschnittes a des Trägers bis zum hinteren Teil des Kollektorteiles 636 und sind damit verklebt.

Die Platten 622,624 können auch beispielsweise aus einem zellförmigen Polystyren hergestellt sein, in welchem Falle eine dünne Schicht Beton (um eine harte Aussenschicht 623 zu bilden) im allgemeinen mit der Aussenfläche des Polysty-renkörpers der Platte 622 verbunden sein wird, währenddem der Kollektorabschnitt 626 mit der Aussenfläche des Polysty-renkörpers der Platte verbunden sein wird. Solche Polysty-renplatten können in Schichten hergestellt werden, welche

Schichten dann mit einem Klebstoff miteinander verbunden werden, wie dies auch der Fall beim Ausführungsbeispiel mit zellförmigem Glas ist, oder können mit Bewehrungen gegossen oder extrudiert werden, wie dies der Fall bei Beton s ist.

Der Kollektorabschnitt 636 weist, wie dies im Wandkollektor der Fall ist, der in der oben erwähnten Anmeldung Serie Nr. 927 048 genannt ist, einen vertikalen Luftdurchgang 100 auf, der zwischen einer vorfabrizierten Betonplatte 102, io die die Aussenwand des Gebäudes bildet, und einer inneren Betonplatte 104 verläuft, die mit der Aussenfläche der zellförmigen Glasschicht verklebt ist, welche die Aussenseite des Körpers 638 des Trägers 624 bilden. In der Platte 102 ist ein Aluminiumsieb 105 eingebettet, welches parallel in einem is Abstand von ungefähr 1 mm von der Aussenfläche der Platte verläuft. Erweiterte Aluminiumrippen (Streckmetall), die eine ungefähr rechteckige Querschnittsform aufweisen, sind in den Platten 102 und 104 eingebettet und verlaufen zwischen denselben, wobei die äusseren Ränder dieser Rippen in 20 das Netz 105 eingreifen. Die Streckmetallausbildung dieser Rippen 106 ist in den Fig. 9 und 11 gezeigt. Es ist offensichtlich, dass diese Rippen 106 eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweisen und dass sie korrosionsfest sind und einen gross bemessenen Oberflächenbereich zur Wärmeübertra-2s gung der durch den Durchgang strömenden Luft aufweisen. Die Ausbildung des Streckmetalles bewirkt eine Turbulenz der Luft, so dass die thermische Leitfähigkeit weiter verbessert wird, und bewirkt auch die Flexibilität, die erwünscht ist, dass eine Anpassung an verschiedene Zustände der thermi-30 sehen Ausdehnung möglich sind, und weiter ist ihre Handhabung während der Herstellung und während des Zusammensetzens einfach. Bei einigen Ausführungsarten können die Platten 102 und 104 aus zellförmigem Glas und nicht aus Beton hergestellt sein, in welchem Falle diese Rippen 106 aus 35 Eisen und nicht aus Aluminium bestehen sollen, weil zum Backen und Aushärten des zellförmigen Glases Temperaturen notwendig sind, die höher als die Schmelztemperatur des Aluminiums sind. Falls Platten aus Beton verwendet werden, kann es erwünscht sein, einen ausgewählten 40 Beschichtungsstoff, Überzugsstoff, beispielsweise Bleioxid mit dem Mörtel zu mischen, der zum Herstellen dieser Platten verwendet wird, so dass die Adsorptionsfähigkeit erhöht und gleichzeitig die Abgabefähigkeit vermindert wird.

Es wird nun auf die Fig. 9 und 10 Bezug genommen, 45 welche Figuren die Verbindung der Trennwandplatten 624 mit dem Rahmen des Gebäudes 18 darstellen, und die Verbindung der Kanäle 626 und 100 in den Trennwandplatten 624 mit den Kanälen 604-d bzw. 604-c des Bodendielenträgers 604. Derjenige Abschnitt des Körpers der Platte 604, der so über dem Ende des Bodendielenträgers 604 hinaussteht, wird zusammen mit dem jeweiligen Abschnitt des inneren Trenners 104 und der Rippen 106 des Kollektorabschnittes 636 entfernt. Ein aus Kunststoff gegossener Luftströmungskrümmer, der allgemein mit der Bezugsziffer 650 bezeichnet ss ist, ist in sich ergebende Aushöhlung 652 eingesetzt, wobei die Innenfläche des Krümmers 650 am Ende des Trägers 604 anliegt und die Aussenfläche desselben an der Innenseite der Kollektorplatte 102 anliegt. Gemäss der Fig. 10 erstreckt sich die Höhlung 652 nicht vollständig entlang der Breite der 60 Platte 624 und belässt den Endabschnitt des die Platten tragenden Schwertes 642 unverändert. Im Krümmerabschnitt 650 befinden sich zwei bogenförmige Kanäle, die mit 654 und 656 bezeichnet sind. Der Kanal 654 erstreckt sich zwischen dem Kanal ö26 der Wandplatte und dem Kanal 604-d des 65 Bodendielenträgers und stellt eine gleichförmige Luftströmung sicher; der Kanal 656 verbindet in der gleichen Weise den Strömungsdurchgang 100 des Kollektors mit dem Kanal des Bodenträgers 604-c.

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Die Schwerter 646, welche die Wandplatten 624 tragen,

sind in Betonschichten 658,660 eingebettet, die auf dem Bodenträger 605 bzw. um den Kreuzträger 256 des Rahmens verlaufen. Oberflächenputz oder irgendwelche andere Stoffschichten 661 zum Bilden der endgültigen Oberfläche, die auf der Betonschicht 658 und innerhalb der Platte 624 aufgetragen sind, bilden den Boden und die Innenwand des benachbarten Raumes des Gebäudes 18.

Ein Steuerflügel, der in den Fig. 11 und 11A allgemein mit der Bezugsziffer 101 bezeichnet ist, ist in einer Ausnehmung 670 angeordnet, die auf jedem Träger 624 ausgebildet ist, und dient dazu, die Luftströmung in und durch den Sammelluft-durchgang 100 zu steuern. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass jeder Flügel 101 ein Steuerblatt 672 aufweist, das (auf einer Drehwelle 673) zwischen zwei Stellungen drehbar ist, nämlich Stellung A (dargestellt) und Stellung B (gestrichelt gezeichnet). In der Stellung A erlaubt das Blatt 672 des Steuerflügels, dass Aussenluft durch die Einlassöffnung 674 in den Sammelluftdurchgang 100 einströmt; in der Stellung B schliesst das Blatt des Steuerflügels die Einlassöffnung 674 ab, und die Strömung in den Sammeldurchgang 100 erfolgt vom Trägerkanal 626 her. Sowohl das Gehäuse 676 und das Blatt 672 des Steuerflügels 100 sind aus einem gegossenen organischen Kunststoff. Ein Schlitz 678 bei der Einlassöffnung 624 ist zur Aufnahme eines Luftfilters 680 angeordnet, und um diesen oberhalb der Öffnung 674 festzuhalten. Ein Motor 669 treibt die Welle 673 und das Blatt des Steuerflügels 672 durch eine Folge Untersetzungszahnräder 671 und Grenzschalter 675 an, welche Grenzschalter 675 von einem Finger 677 betätigt werden, der auf der Welle 673 angeordnet ist, so dass das Ausmass der Drehung gesteuert ist. Die gesamte Steuerflügelanordnung kann als Einheit zur Wartung oder zum Ersetzen entfernt werden. Biegsame Dichtungen 680-A, die den Einlass zum Kanal 626 und der Kammer 676 umgeben und die neben der Eingangsstelle zur Ausnehmung 670 angeordnet sind, vermindern ein Eindringen von Luft.

Es wird nun Bezug auf die Fig. 12-18 genommen. In diesen ist der Dachkollektor und seine Verbindung mit dem verbleibenden Teil des Gebäudes 18 und der Solaranordnung gezeigt. Gemäss der Zeichnung ist das Dach 14 aus hohlen, extrudierten Dielenträgern 60 aus Beton hergestellt, welche Träger 60 entlang der Breitenausdehnung des Daches verlaufen und den Dachkollektor 10 tragen, welcher Dachziegel 62 aufweist (die von aussen gesehen, wie die üblichen Dachziegel aussehen), welche Ziegel 62 von der obenliegenden Seite der Träger 60 entfernt angeordnet sind, derart, dass zwischen den Ziegeln und den Trägern Luftdurchgänge 64 vorhanden sind. In den Ziegeln 62 sind Aluminiumrippen 66 aus Streckmetall eingebettet und erstrecken sich von den Ziegeln 62 nach unten, wobei ihre äusseren Ränder allgemein parallel zur Aussenfläche 82 der Ziegel und einen kleinen Abstand davon aufweisend verlaufen und wobei ihre inneren Ränder auf den Oberseiten der Träger 60 oder einem Isolierstoff, der auf diesen Trägern angeordnet ist, anliegen. Die Dicke dieser Rippen 66 beträgt ungefähr 1 mm und dienen dazu, sowohl die Ziegel 62 zu tragen, als auch den Luftdurchgang 64 in eine Anzahl kleinerer Strömungsdurchgänge aufzuteilen.

Die Träger 60 sind hohl. Die hohlen mittleren Innenräume der zwei Träger, die mit 60-1 und 60-2 bei den oberen bzw. unteren Enden des Kollektors 10 angeordnet sind, beschreiben in Längsrichtung verlaufende Luftkanäle 61-1 und 61-2. Öffnungen 70,72, die in den Oberseiten der Träger 60-1 bzw. 60-2 angeordnet sind, erlauben eine Luftströmung zwischen dem Kanal 61 eines jeweiligen Trägers und des Kollektors. Jede der Öffnungen 70,72 verläuft in Längsrichtung eines jeweiligen Trägers 60 um eine Strecke, die etwas kleiner als die Breite eines Ziegels 62 ist, so dass zwischen benachbarten Öffnungen ein Steg 71 vorhanden ist.

Gemäss der Fig. 13 liegt auf beiden Enden sowohl des Dachträgers 60-1 und dem Bodenplankenträger 608 eine Trennwandplatte 622, welche (durch eine in ihrem Boden s ausgebildete Öffnung) mit dem Luftverteilkanal 510 verbunden ist (siehe Fig. 4H, 5A und 5b). Die Abschnitte der Wandplatte, welche über die Enden des Trägers des Daches bzw. des Bodens hervorstehen, sind entfernt, so dass Ausnehmungen gebildet sind, die mit der Bezugsziffer 690 bzw. 692 io bezeichnet sind, in welche Luftströmungskrümmer 694 eingesetzt sind. Jede Ausnehmung 690,692 verläuft von der Innenfläche der Platte 622 bis zur Aussenseite des Plattenkanales 626 und weist eine Breite auf, die gleich gross ist wie diejenige des Kanales 626. Jeder Krümmungsabschnitt 694 bildet einen 15 bogenförmig verlaufenden Luftdurchgang 696, so dass zwischen dem Wandplattenkanal 626 und der Decke und den Bodenkanälen 61-1 und 609 ein gleichförmiges Strömen und Überführen sichergestellt ist. Die Krümmer 696 können mit Umlenkblechen bzw. -flügeln versehen sein, wie dies der Fall 20 bei anderen Krümmern der Anlage sein kann, so dass die Luftströmung noch mehr vereinfacht wird und so dass der Druckabfall und die vom Gebläse abzugebende Energie verkleinert werden. Leitflügel können auch in den Kanälen des Luftverteilers 504 angeordnet sein, so dass die Luftströmung, 2s die durch die Öffnungen zu den Kanälen in den Dielenträgern 604,606,610 etc. erfolgt, einwandfrei geteilt und gesteuert wird. Die Schwerter 646, die dazu beitragen die Wandplatte 622 in ihrer Stellung zu halten, sind, wie dies der Fall bei der früher beschriebenen Wandplatte 624 ist, ober-30 halb des Bodens 258 in eine Oberflächen-Betonschicht 658 eingebettet. Beim oberen Teil der Platte 622 ist ein drittes Schwert 646 in gleicher Weise im Beton 659 eingebettet, der den oberen Kreuzregler 257 des Gebäuderahmens umgibt.

Der Kanal 61-2 des Dachträgers 60-2 ist in einer gleichen 35 Weise mit dem inneren Kanal 607 des Bodendielenträgers 606 verbunden, der seinerseits durch eine weitere Wandplatte 622 mit den Luftverteilkanälen 516 und 540a (siehe Fig. 4F und 5B) in Verbindung steht. Beim Boden 258 ist die Ausbildung, die die Verbindung aufweist, im wesentlichen identisch 40 zu derjenigen, die in der Fig. 13 gezeigt ist. Jedoch ist der Dach-Wand-Verbinder etwas anders ausgebildet. Gemäss der Fig. 14 passt ein Steuerflügelzusammenbau 700 in eine Ausnehmung 701 bei der Verbindungsstelle einer Wandplatte 622 mit dem Dachträger 60-2 und steuert die Strömung in den 45 Kanal 61-2 des Dachträgers. Diese Steuerflügelanordnung 700 weist ein in vertikaler Richtung verschiebbares Verschliessglied 702 auf, das abhängig von einer Drehung der Schraube 704 zwischen der gezeigten Stellung und der mit gestrichelten Linien gezeigten Stellung verschiebbar ist. In so der gezeigten Stellung erlaubt das Verschliessglied 702 eine Luftströmung von aussen in den Trägerkanal 61-2, welche Luftströmung durch die Öffnung 706 in der Wand 16 erfolgt, und schliesst das obere Ende des Kanales 626 der Wandplatte. Ein Luftfilter 708, welcher nach unten geneigt abge-55 winkelt angeordnet ist und mittels eines Regendeckels 709 festgehalten ist, ist in der Öffnung 706 angeordnet. In der mit gestrichelten Linien gezeigten Stellung schliesst das Verschliessglied 706 die Öffnung 702 und erlaubt eine Luftströmung vom Wandplattenkanal 626 zum Trägerkanal 61 -2 und 60 von dort zum Dachkollektor 10. Eine Motor- und Getriebeanordnung 710, welche in einem ausgeschnittenen Teil im Ende des Trägers 61-2 angeordnet ist, treibt die Schraube 704 an, um damit das Verschlussglied 702 zwischen den zwei Stellungen zu bewegen. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass 65 dieses Verschlussglied 702 ein Paar relativ rechtwinklig stehender Ober- und Rückplatten 712,714 aufweist und zwei Luftströmungsführungsglieder715,716 aufweist, welche über die gesamte Breite der Kanäle in der Wandplatte 622

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und dem Dachträger 60-2 verlaufen, dies zwischen im Abstand angeordneter paralleler Seitenplatten 719, die in den entgegengesetzten Seiten der Steuerflügelanordnung eingreifen. Die vertikale Höhe der Rückplatte 714 ist etwas grösser als diejenige der Öffnung 706; die obere Platte 712 weist eine horizontale Länge auf, die grösser ist als diejenige des Kanales 626. Der Luftströmungsführer ist ein gegossener zellförmiger Kunststoffblock, der im Winkel zwischen den Platten 712,714 angeordnet ist und der eine bogenförmig verlaufende Innenfläche 717 aufweist, so dass eine gleichförmige Luftströmung vom Kanal 626 zum Kanal 61-2 dann erfolgt, wenn das Verschlussglied in der strichliniert gezeigten Stellung ist. Der Luftströmungsrichter 715 ist eine bogenförmig verlaufende Platte, welche koaxial mit der bogenförmig verlaufenden Fläche 717 mit kleinerem Radius als der Radius derselben angeordnet ist, und welche zwischen den Parallelen einen Abstand aufweist und den Seitenplatten 719 verläuft. Der Boden des Luftfilters 708 ist in einem Kanal neben der Wand 16 eingesetzt, und der Oberteil des Luftfilters ist in einem gleichen Kanal eingesetzt, der entlang des äusseren Endes des Regenabdeckbleches 709 verläuft. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass die gesamte Steuerflügelanordnung als Einheit in die Ausnehmung 701 eingesetzt werden und daraus entfernt werden kann.

Die Fig. 15 zeigt eine modifizierte Ausbildung des Steuer-flügels 720, der anstelle der Steuerflügelanordnung 700 dazu verwendet werden kann, die Luftströmung zum Kanal 61-2 des Dachträgers zu steuern. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass die Oberseite der Wandplatte 622 und das Ende des Dachträgers 60-2 entfernt sind und dass auf dem oberen Ende der Wandplatte 622 in der sich daraus ergebenden Höhlung 724 ein kurzer Kamin 722 aufgesetzt ist, welches auf dem Ende des Dachträgers 60-2 aufliegt. Der Kamin erstreckt sich über die Dachziegel 62 hinaus und weist bei seinem oberen Ende eine Kaminabdeckplatte 726 auf (aus herkömmlichen Ziegeln 621 gebildet), welche über alle vier Seiten des Kamins hervorsteht. Vom Boden dieser Kappe 726 erstreckt sich ein Flansch 728 bis zu einer Stelle nach unten, die unmittelbar unterhalb des oberen Endes des Kamins 722 gelegen ist, und bildet eine Öffnung 730 in Form eines quadratischen Ringes, die zwischen dem Kamin und dem Flansch verläuft. In dieser Öffnung sind Luftfilter 732 eingesetzt. Der Kanal 61 -2 des Dachträgers 60-2 endet bei einer Öffnung 734 in der Seite des Kamines 722 und ein Flügel- und Strömungssteuerorgan 736 ist neben der Öffnung 734 im Kamin angeordnet, welches Steuerorgan 736 auf einer sie tragenden Welle 738 zwischen der gezeigten Stellung, in welcher ein Luftstrom vom Kanal 626 der Wandplatte zum Kanal 61-2 des Daches zugelassen ist und eine Strömung von ausserhalb der Luftöffnung 730 in den Dachkanal verhindert ist, und der Stellung, die mit strichlinierten Linien gezeichnet ist, drehbar ist, in welcher strichliniert gezeichneten Stellung das Steuerorgan 736 das obere Ende des Kanales 726 der Wandplatte abschliesst und ein Strömen der Luft von aussen in den Dachkanal 61-2 zulässt. Die Welle 738, auf welcher dieses Strömungssteuerorgan 736 angeordnet ist, ist motorgetrieben, und das Ausmass der Bewegung wird in herkömmlicher Weise mittels Grenzschalter gesteuert. Aus der Zeichnung geht hervor, dass das Strömungssteuerorgan 730 ein Paar im Abstand angeordneter, parallel verlaufender Seitenplatten 740 aufweist, welche in entgegengesetzten Seiten des Kamines 722 eingreifen, und weiter drei bogenförmig verlaufende Platten aufweist, welche zwischen den Seitenplatten verlaufen. Die Platte 742 mit dem grössten Krümmungsradius dichtet gegen eine Strömung von entweder dem Kanal 26 oder der Öffnung 730 her und stellt eine gleichförmige Luftströmung um die 90° Krümmung in den Dachkanal 61-2 sicher. Die anderen zwei Platten 744 und 746 sind koaxial angeordnet, weisen jedoch einen kleineren Krümmungsradius als die Platte 742 auf und dienen dazu, einfach die Luft gleichmässig um die Krümmung zu leiten, so dass ein Widerstand der Luftströmung vermindert wird und somit die benö-s tigte elektrische Energie vermindert wird.

Die Ausbildung der Ziegel 62 und die Art mit der sie miteinander und mit den Dachträgern 60 verbunden sind, ist am besten aus den Fig. 12 und 16-18 ersichtlich. Wie dies der Fall bei herkömmlichen Ziegeldächern ist, überlappen sich die io Seiten und Enden der Ziegel 62. Entlang der Seiten weist ein Rand jedes Ziegels einen überlappenden Halbzylinder 750 auf, der dazu bestimmt ist, eine nach oben ragende Rippe 752 entlang des gegenüberliegenden Randes eines benachbarten Ziegels aufzunehmen (Fig. 17). Die Enden der Ziegel sind 15 eingefugt. Das abwärtsliegende Ende des Ziegels bildet die obere Schicht der Verbindungsstelle und ist hinterschnitten, um das höhere Ende des darunterliegenden Ziegels aufzunehmen (Fig. 18). Die Verbindungsanordnung, die allgemein mit 754 bezeichnet ist, welche Verbindungsanordnung das io obere Ende des darunterliegenden Ziegels mit dem Dach verbindet, befindet sich innerhalb der gefugten Verbindungsstelle; eine Abdichtung 756 ist sowohl in der gefugten Verbindungsstelle zwischen den Ziegeln und der vertikalen stumpfen Stossstelle zwischen benachbarten Dachträgern 60 2s angeordnet.

Der Verbindungszusammenbau 754 weist ein hohles, im wesentlichen zylindrisches Distanzstück 758 aus Kunststoff auf, wobei ein Ende dieses Distanzstückes 758 in ein gebohrtes Loch 759 im oberen Teil eines Trägers 60 hinein-30 passt und das andere Ende in einem gegossenen Loch in den unten liegenden Ziegel 62 hineinpasst. Der Abstand, mit dem das Distanzstück in jedes Loch passt und somit der Abstand zwischen der Unterseite des Ziegels 62 und dem Oberteil des Trägers 60 ist durch in radialer Richtung hervorstehende 35 Flansche 760 und 762 bestimmt, deren Stelle ihrerseits wieder von der Höhe der Rippen 66 abhängt. Der Flansch 760 greift in die Unterseite des Ziegels 62 ein und trägt diesen; der Flansch 762 greift in den Oberteil des Trägers 60 ein. Ein haftender Dichtungsstoff764 ist im Loch 759 angeordnet, so 40 dass das Distanzstück 758 festgehalten ist. Der unten liegende Ziegel 62 ist mittels eines Bolzens 766 mit dem Distanzstück verbunden, der durch das Loch im Ziegel 62 hindurch verläuft, wobei der Kopf des Bolzens in einer Gegenbohrung bei der Oberseite des Ziegels eingesetzt ist. Die Gewinde des Bol-45 zens greifen in das innere Loch des Distanzstückes 758 ein.

Die Weise, gemäss welcher die Rippen 66 im Ziegel 66 eingebettet sind, ist am besten aus der Fig. 18 ersichtlich. Wie dies der Fall bei den Rippen des Wandkollektors 12 ist, greift jede Rippe 66 in ein wärmeleitendes Drahtgitter 770 ein, das so im kleinen Abstand (ungefähr 1 mm) hinter der Aussenfläche des Ziegels angeordnet ist und vom Boden des Ziegels nach unten ragt, um auf der Oberseite des Trägers 60 aufzuliegen. Im Gegensatz zu den Rippen des Wandkollektors 12 sind diese Rippen 66 nicht im darunterliegenden Träger einge-55 bettet. Um ein Abheben der Ziegel zu verhindern, sind die Rippen beim unteren Ende der oberen Ziegel um das obere Ende der unteren Ziegel herumgebogen, wie in der Fig. 18 gezeigt ist. Es können mehrere Ziegel zu grösseren Ziegeleinheiten zusammengefügt werden, so dass die Arbeit in bezug 60 auf das Abdichten gegen Luft und das Anbringen während des Baues selbst vermindert wird.

Die Fig. 12,16 und 17 zeigen auch wie die Luftströmungen zwischen den Kanälen 61-1 und 61 -2 der Träger und den Luftstromdurchgängen 64 des Kollektors erfolgt. Wie vorher 65 beschrieben wurde, sind entlang der Oberseiten der Träger 60-1 und 60-2 in Längsrichtung einen Abstand aufweisende Öffnungen 70 bzw. 72 der Trägerkanäle angeordnet. Die Öffnungen 70 erlauben eine Luftströmung vom Dachkollektor

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in den Trägerkanal 61-1; die Öffnungen 72 erlauben eine Strömung vom Trägerkanal 61-2 in den Luftdurchgang 64 des Kollektors.

Halbwegs der Breitenausdehnung des Daches 14 sind die Trägerkanäle 61-1 und 61-2 und der Luftdurchgang 64 des Kollektors durch Trenner 772 abgesperrt, welche Trenner 772 die Trägerkanäle in Längsrichtung gesehen in zwei teilen. Die Abschnitte des Dachkollektors 10 bei einer Seite der Trenner dieser Träger sind mittels Kanälen, die in der Westwand 17 des Gebäudes angeordnet sind, mit einer Speicheranordnung 20 und der Luftbehandlungsanlage 21 verbunden; die Strömung zu und von den Abschnitten des Dachkollektors bei der anderen Seite der Träger erfolgt durch die bereits beschriebenen Kanäle in der Ostwand 16. Soweit als dies in der Praxis möglich ist, sind die Kanäle der zwei Wände identisch zueinander ausgebildet.

Die Luftströmung von der Luftbehandlungsanlage 21 zu und von den Räumen des Gebäudes 18 erfolgt ebenfalls durch Kanäle, die im Boden und in den Wänden des Gebäudes angeordnet sind. Ein Luftverteilkanal 506 steht mit Öffnungen in Verbindung, die in einer Anzahl Bodendielenträger 610 ausgebildet sind (siehe Fig. 4K, 5A und 5B),

wovon jeder einen einzelnen innenliegenden Kanal 611 aufweist, der mit dem Kanal 626 einer Wandplatte 622 (in entweder der Ostwand 16 oder der Westwand 18) in Verbindung steht und/oder mit einem inneren hohlen Pfosten 770 in Verbindung steht. In gleicher Weise steht der Verteilkanal 508 mit Öffnungen in Verbindung, die im Bodenplankenträger 612 (siehe Fig. 41 und 5B) ausgebildet sind, welches ebenfalls eine Strömung zu ausgewählten Wandplatten 622 und inneren Pfosten 771 bildet. Löcher, die in den Seiten der Wandplatten und den innenliegenden Pfosten ausgebildet sind, beispielsweise die Plattenöffnung 772, die in der Fig. 15 gezeichnet ist, und die Öffnungen 773 in dem Pfosten erlauben eine Strömung, die unmittelbar in die Räume des Gebäudes oder aus diesem hinaus verläuft. Die Öffnungen in den Pfosten und in der Decke, welche durch die Bodendielenträger 612 mit den Kanälen 542 und 42 verbunden sind, befinden sich nahe der Raumdecke; diejenigen, welche mittels des Bodendielenträgers 610 mit den Kanälen 544 und 44 verbunden sind, sind neben oder im Bereich der Böden der Räume angeordnet. Die Verbindung zwischen den Boden-und Bandträgern der Verteilungsanordnung für die Räume des Gebäudes ist im wesentlichen gleich wie diejenige, wie bereits in der Fig. 12 gezeigt ist, und die unter Bezugnahme auf die Strömungsanordnung des Dachkollektors beschrieben worden ist.

Es wird nun Bezug auf die Fig. 19-24 genommen. Die Wärmepumpenbaueinheit 25 weist eine Matrix 400 aus einem thermisch isolierenden Stoff (beispielsweise Polystyren) auf, welche eine ungefähr L-förmige horizontale Querschnittsform aufweist und sowohl die Kondensatoren, Verdichter, Verdampfer etc. der Wärmepumpeneinheit trägt, als auch den grössten Teil der dazugehörigen Drähte, Röhren, Ventile und ähnlichem, umschliesst. Die Matrix 400 ist im Betonbehälter angeordnet, wobei die Verbindungsstelle 402 der zwei Schenkel 404,406 innerhalb des Heisswasserbehälters 26 sind, und die zwei Schenkel, die durch jeweils vertikal verlaufende Schlitze in den Wänden der Behälter hindurchragen, erstrecken sich in den kalten Behälter 24 bzw. warmen Behälter 22. Ein Verdampfer 30 und ein Kondensator 31 sind mit dem Schenkel 406 im warmen Behälter 22 verbunden; ein Verdampfer 34, ein Verdichter 36 und ein Sammler 122 sind mit dem Schenkel 404 im kalten Behälter 24 verbunden. Der Kondensator 126 und Motor 120 sind im Heisswassertank 26 angeordnet. Die Welle 121 des Motores 120 erstreckt sich durch die Matrix zum Verdichter 36. Innerhalb der Matrix sind Steuerventile 228,230 und 224 sowie ein Expansion/

Steuerventil 124 angeordnet. Jedes dieser Ventile wirkt als strömungsrichtendes Ventil, das die Strömung zu oder vom Kondensator oder Verdampfer steuert, mit welchem es verbunden ist. Die Verbindung dieser Ventile und der jeweiligen Strömung, welche von diesen jeweils gesteuert wird, gehen aus der Fig. 21 hervor, und dieses ist etwas mehr im einzelnen in der oben erwähnten Anmeldung Nr. 927 048 beschrieben. In der vorliegenden Anmeldung dient das Expansion/ Steuerventil 124 sowohl als Expansionsventil 124 als auch als Steuerventil 226 der vorerwähnten Anmeldung.

Jeder Kondensator 31 und 126 und jeder Verdampfer 30 und 34 weisen parallele Platten auf, die eng nebeneinander angeordnet sind und die mit gemeinsamen Ein- und Auslass-Sammelleitungen verbunden sind. Jede Platte weist zwei Kupferplatten oder bevorzugterweise Aluminiumplatten auf, die in einer ausgewählten Weise miteinander verbunden sind, so dass die nicht miteinander verbundenen Flächenteile ausgeweitet sind, so dass die erwünschte Aussenform sowie die erwünschten Innenräume gebildet sind. Üblicherweise werden diese Platten hergestellt, indem das herkömmliche «Roll-band»-Verfahren der Olin Brass Co. von E. Alton, Illinois, verwendet wird. In den Fig. 22 und 23, welche Schnitte durch Teile einer einzigen Platte eines Expansionsgefässes 30 bzw. Kondensators 31 ist, sind die miteinander verbundenen Abschnitte der zwei Bleche, die die Platten bilden, im Schnitt gezeichnet.

Es ist erwünscht, dass in den Verdampfern 30 und 34 eine maximale Berührung zwischen der Flüssigkeit innerhalb des Verdampfers und der Aussenwände der Verdampferplatten vorherrscht, welche offensichtlich innerhalb des warmen oder kalten Behälters in Berührung mit Wasser stehen. Somit weist jede Verdampferplatte horizontal verlaufende Rinnen auf, die in vertikaler Richtung gesehen im Abstand oberhalb des Bodens der Platte angeordnet sind. Die oberen und abwechselnden Rinnen sind mit 410 bezeichnet und bei einem Ende mit der Einlasseite 412 der Platten verbunden und weisen am anderen Ende bei einer Stelle unmittelbar neben der Auslasseite 416 der Platte Lippen 414 auf, welche um eine Strecke nach oben ragen, die etwas mehr als die Hälfte des Abstandes vom Boden der darüberliegenden anderen Rinne 411 beträgt. Beim Ende jeder Rinne 411, das den kleinsten Abstand von der Einlasseite 412 aufweist, sind im wesentlichen identisch ausgebildete Lippen 415 vorhanden. Bei seinem anderen Ende, das den kleinsten Abstand von der Auslasseite 416 aufweist, weist jede Rinne 411 eine etwas höhere Lippe 417 auf, die nach oben an der darüberliegenden Rinne 410 vorbei und davon einen Abstand aufweisend ragt. Der Raum 418 zwischen dem linken (gemäss Fig. 22) Ende der Rinnen 411 und der Innenseite der Platte beschreiben einen vertikalen Dampfstromdurchgang.

Flüssigkeit wird durch ein Rohr von der Einlassammellei-tung 420 in die Verdampferplatte eingeführt, wobei zuerst die obere Rinne (oberer Trog) angefüllt wird, und welche Flüssigkeit darauf durch die Lippe der Rinnen gesteuert über diese ausfliesst und die darunterliegenden Rinnen füllt. Dampf tritt durch die Auslassleitung 422 aus. Weil die Auslassleitung (Entlüftungsleitung) mit dem oberen Ende der Verdampferplatte verbunden ist, ist die Gefahr, dass Flüssigkeit in den Verdichter 36 eingezogen wird, weitgehend behoben.

In den Kondensatoren 31,126 ist das Ziel, eine möglichst grosse, dem Dampf ausgesetzte Fläche zu bilden, jedoch sollte gleichzeitig die vertikale Höhe irgendwelcher Wand derart begrenzt sein, dass das Ansetzen von Oberflächenfilmen minimal ist, welche Filme als thermische Isolatoren wirken. Entsprechend beschreibt jede Kondensatorplatte in vertikaler Richtung jeweils einen Abstand aufweisende Kammern 430, wobei jede im wesentlichen entlang der gesamten

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Breite einer Platte verläuft, wobei sie von einem Eintritt bei einer Seite 436 aus verlaufend leicht aufwärts geneigt verläuft und mit einem vertikalen Durchgang 434 in Verbindung steht. Dampf wird von der Einlassammelleitung 438 durch das Rohr 437 in den vertikalen Durchgang 434 eingeführt, welcher Dampf die Kondensatorkammern 430 füllt, in welchen die Flüssigkeit kondensiert wird. Das Kondensat strömt die kurzen vertikalen Wände hinunter und darauf zu den geneigt verlaufenden Böden der Kammern in den vertikalen Durchgang 438 und strömt dann beim untersten Teil des Durchganges in die Auslassammelleitung 440 hinein.

In den Kondensatoren und auch in den Verdampfern sind die vier Rohre der Einlass- und Auslassammelleitungen einzeln mit einzelnen Platten verbunden und die eigentliche Verbindung von Platte zu Sammelleitung ist dampfdicht gemacht, indem ein anärobischer Kühlmittel-Klebstoff verwendet wird, beispielsweise derjenigen Form, die durch die Loc-Tite Corporation hergestellt und vertrieben wird.

Die Gesamthöhe der Wärmepumpenbaueinheit 25 ist etwas grösser als diejenige des Wassers, welche damit verdrängt wird. Die gesamte Baueinheit ist derart ausgebildet, dass sie vom Betonspeicherbehälter 19 je nach Bedarf von Wartung und Ersatz entfernt werden kann. Wenn die Baueinheit in dieser Weise entfernt wird, ist es wichtig, einen grösseren Wasserstrom zwischen den drei Behältern zu verhindern. Entsprechend können, wie in der Fig. 19 gezeigt ist, in jedem der drei Behälter Trennbleche eingesetzt werden, welche den Abschnitt der Wärmepumpenbaueinheit, der im jeweiligen Behälter ist, umgibt, welche Trennplatten vor dem Entfernen derselben eingesetzt werden. Jede Trennplatte, mit den Bezugsziffern 442,444 und 446 weist eine Gesamthöhe auf, welche grösser ist, als die Tiefe des Wassers im kalten Behälter, warmen Behälter bzw. Heisswasserbehälter und verläuft von einem Schlitz, der im Boden des jeweiligen Behälters ausgebildet ist, nach oben. Die Seiten dieser Trennwände passen in die Wände der Behälter. Jeder der Schlitze, sowohl der Schlitz in den Wänden des jeweiligen Behälters und im Boden desselben, weist ein Streifen 448 eines nachgiebigen Dichtungsstoffes auf, der entlang einer Seite des Streifens verläuft, so dass eine enge Passung mit dem jeweiligen Trennblech vorhanden ist. Gemäss den Zeichnungen sind die Trennwände 446 und 444 im warmen Behälter 22 und im Heisswasserbehälter 26 lediglich flache Platten; die Trennwand 442 im kalten Behälter 24 ist U-förmig bzw. kanal-förmig ausgebildet, im horizontalen Querschnitt gesehen. Diese Trennwände sind offensichtlich während des Betriebes der Anlage entfernt.

Es wird nun Bezug auf die Fig. 25-27 genommen, in denen die Ausbildung des Wärmetauschers 28 gezeigt ist, welche Ausbildung weitgehend identisch derjenigen zum Heisswas-sertauscher 29 und zum Kältetauscher 32 ist. Gemäss den Zeichnungen weist der Wärmetauscher vier vertikale, hohle, U-förmige Abschnitte 800 auf, die jeweils einen Abstand voneinander aufweisen. Der Zwischenraum 802 zwischen benachbarten Abschnitten 800 beträgt ungefähr 2 cm. Jeder Abschnitt ist aus Beton oder gegossenem Kunststoff hergestellt und weist einen im allgemeinen rechteckigen inneren Kanal 804 auf, welcher zum Führen der Luftströme dient, welche durch einen vertikalen Schenkel des Abschnittes nach unten durch den horizontalen Verbinder 806 strömen, welcher horizontale Verbinder 806 zwischen den zwei Schenkeln angeordnet ist und diese miteinander verbindet, und schiesslich erfolgt die Luftströmung durch den anderen Schenkel vertikal nach oben. Eine Mehrzahl Leiter 808 aus Streckmetall, üblicherweise Aluminium, erstreckt sich seitlich durch die gesamte Breite und um eine kurze Strecke (ungefähr 1 cm) über die gegenüberliegenden Seiten des Wärmetauschers hinaus. Wie aus den Fig. 26 und 27 ersichtlich ist, erstrecken sich die Leiter 808 ununterbrochen durch die Seiten wände aller vier Abschnitte 800 und sind darin eingebettet. Die in den zwei vertikalen Schenkeln vorhandenen Leiter sind vertikal orientiert und weisen einen Abstand von s ungefähr 1 cm voneinander auf und verlaufen vom oberen Ende des horizontalen Verbinders 806 eine kurze Strecke bis unterhalb des oberen Endes der vertikalen Schenkel. Im horizontalen Verbinder 806 sind die horizontal orientierten Leiter 808 vertikal im Abstand voneinander angeordnet, und sind io derart angeordnet, dass sie jeweils einen Abstand von 1 cm voneinander aufweisen, und sind vom Boden bis zum oberen Ende des Kanals unterhalb des Verbinders 806 angeordnet.

Mit dem Boden jedes Schenkels jedes Abschnittes 800 ist ein Entwässerungsrohr 810 verbunden, welches dazu dient ls Kondensat wegzuführen; das Hauptentwässerungsrohr 812, zu welchem alle Rohre 801 führen, ist mit einem flexiblen Entwässerungsschlauch 814 verbunden. Der Entwässerungsschlauch jedes Wärmetauschers wird durch die Wand des Behälters 19 der Speicheranordnung 20 hindurch fortgeführt. 20 Um einen Raum für die Entwässerungen und das Wegführen von Wasser zu bilden, ist der gesamte Wärmetauscher mittels Stützen 816 oberhalb des Bodens des Behälters 19 getragen. In denjenigen Fällen, bei denen ein Wasserumlauf durch Konvektion ungenügend ist, beispielsweise im kalten 2s Behälter mit 4°C, kann im Behälter unterhalb des Tauschers eine kleine Pumpe angeordnet sein und falls nötig in Betrieb genommen werden.

Aufgrund des Streckmetalles bewirken die Ausbildungen der Wärmetauscher, dass ein maximaler Luft zu Metall so Wärme-Übergangsbereich vorhanden ist, und maximale Abmessungen des Tauschers erfolgen, so dass die Strömungsgeschwindigkeit der Luft vermindert wird, der Druckabfall vermindert wird und auch dass das Gebläse eine kleinere Menge elektrische Energie aufnehmen muss. Die Ausbildung 3s verkleinert die Menge verwendeten Metalles, so dass die Kosten vermindert sind.

Die Wärmetauscher sind in vier Abschnitte geteilt, so dass der Temperaturabfall von Abschnitten der Leiter im Wasser zu den Abschnitten der Luftdurchgänge dem Wärmetauscher 40 vermindert ist, und auch dass unterschiedliche Abschnitte mit unterschiedlichen Luftströmungsmustern eingesetzt werden können, so wie dies in einem Mehrzonengebäude notwendig sein kann, wobei ein modifizierter Luftbehandlungsapparat vorhanden ist.

45 In den Fig. 28-30 ist die Ausbildung des Luftbehandlungs-steuerflügels 218 gezeigt, welche Ausbildung identisch derjenigen der anderen Steuerflügel ist, die in Luftbehandlungsanlage 21 und im Luftverteiler 500 eingesetzt sind. Gemäss der Zeichnung weist dieser Steuerflügel ein quadratisches Blatt so 820 auf, das derart in einem Rahmen 822 eingesetzt ist, dass es um eine verstärkte mittlere Achse 824 drehbar ist. Bei seinem oberen Ende (gemäss Fig. 28) wird das Blatt 820 mittels eines Zapfens 826 gehalten, welcher durch eine Lagerhülse im Rahmen in das Blatt hinein verläuft. Beim unteren ss Ende des Blattes ist ein Zapfen 828 im Pressitz in einer Bohrung im Abschnitt der verstärkten Achse eingepasst und erstreckt sich nach unten durch den Rahmen 822, um in den Abtrieb eines Motorzusammenbaues einzugreifen, der allgemein mit 850 bezeichnet ist. Die Innenseite des Rahmens 822 fio ist mit einer flexiblen, üblicherweise elastomeren Dichtung 832 ausgekleidet, so dass eine dichte Dichtung mit den Rändern des Blattes dann gebildet wird, wenn der Flügel geschlossen ist.

Die Motoranordnung weist einen in beiden Richtungen es drehbaren Gleichstrommotor 833 auf, welcher durch Untersetzungsgetriebe 836 eine Abtriebswelle 834 antreibt. Die gesamte Anordnung ist innerhalb eines weitgehend luft- und schmutzdichten Plastikgehäuses 838 angeordnet. Die

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Abtriebswelle 834 erstreckt sich durch ein Lager 840, das im Gehäuse getragen ist, und verläuft nach oben in die Ausnehmung 842, die durch das Gehäuse 838 beschrieben ist, in welcher der Rahmen 822 des Flügels eingesetzt ist und durch Kreuzzapfen 844 gehalten ist. Aus der Fig. 29 ist ersichtlich, dass der Zapfen 828 (der die Platte 820 im Rahmen 822 hält) und die Antriebswelle 834 koaxial sind und mittels einer Lagerhülse 844 innerhalb einer Bohrung 846 im Boden des Rahmens 822 miteinander verbunden sind. Um eine einwandfreie Bewegung des Blattes 820 sicherzustellen, bestehen zwischen der Hülse 844 und der Welle 834 und dem Zapfen 828 und zwischen dem Zapfen 828 und dem Blatt Pressitze.

Schalter 860 mit Ruhekontakten steuern den Motor 832 und damit die Bewegung des Blattes des Flügels 820. Ein Kontaktstück 820a ist auf dem Motorgehäuse 838 bei einer solchen Stelle angeordnet, bei welcher sie in einen Vorsprung 862 beim unteren Rand des Blattes 820 dann eingreift, wenn der Flügel offen ist, d.h. wenn das Blatt 820 in bezug auf den Rahmen 822 einen Winkel von 90° aufweist (siehe Fig. 30); der andere Kontakt 860b ist bei der Seite des Rahmens 822 angeordnet, wobei das Blatt 820 dann in diesen eingreift, wenn der Steuerflügel geschlossen ist. Jeder Kontakt weist ein Paar Leiter 864,866 auf, die innerhalb der inneren Höhlung von 866 eines zweiteiligen Kunststoffgehäuses 867 bei einem Ende der Höhlung 865 angeordnet sind, wobei die Kontakte 864,866 durch Isolierscheiben 870 voneinander im Abstand gehalten werden. Eine Isolierbüchse 872 erstreckt sich durch die Scheibe 870 und die Kontaktstücke 864,866 an jeweils einer ihrer Seiten, und ein Bolzen 876, der durch die Hülse 872 ragt, verbindet die gesamte Schalteranordnung mit dem Rahmen des Steuerflügels oder mit dem Motorgehäuse. Das Kontaktstüclc 864 ist in der Mitte abgesetzt ausgebildet, so dass ein Kontakttrenn-Abschnitt 876 gebildet ist, der mit dem Kontaktstück 864 in Flächenberührung, stirnseitig in Berührung steht. Das Gehäuse 867 ist abgestuft ausgebildet, so dass eine Stütze für diesen abgesetzten Abschnitt 876 gebildet ist. Das Kontaktstück 866 ist vorgespannt, d.h. gegen den Abschnitt 876 gespannt, so dass die zwei Kontaktstücke in Ruhestellung einander berühren. Um den elektrischen Kontakt zu unterbrechen, ist ein Zapfen 878 in einer Isolierbüchse 880 eingesetzt, wobei der Kopf 882 des Zapfens das freie Ende des Kontaktstückes 866 berührt. Wenn der Zapfen 878 eingedrückt wird, entweder durch den Vorsprung 862 (im Falle des Schalters 860a) oder durch das Blatt 822 (im Falle des Schalters 860b) wird der Kontakt 866 geöffnet, so dass seine Berührung mit dem Kontaktabschnitt 876 des Kontaktstückes 864 aufgehoben wird.

Es wird nun Bezug auf die Fig. 32 genommen. Die Steuerschaltkreise 832 weisen eine Gleichstromquelle 890 auf, ein Paar Umsteuerschalter 892 in der Hauptsteuerung und Schalter 860. Wenn die Schalter umgesteuert werden, welche immer zusammen bewegt werden, sind sie in der gezeichneten Stellung, die Energiequelle treibt den Motor 832, um den Flügel zu öffnen, und dreht das Blatt 820 des Flügels (in der Zeichnung im Gegenuhrzeigersinn), bis der Vorsprung 862 des Blattes den Zapfen 818 des Schalters 860a berührt, womit der Schalter geöffnet wird. Um den Flügel zu schliessen, werden die Schalter 892 umgeschaltet, und dann dreht das Blatt 820 (in der Zeichnung im Uhrzeigersinn) solange, bis es den Schalter 860b berührt und damit öffnet.

Betrieb

Im Betrieb stellt die oben beschriebene Anordnung viele verschiedene Dienste zur Verfügung, einschliesslich Heizen, Feuchtigkeitssteuerung (Befeuchten und Entfeuchten), Klimatisieren (Kühlen), Frischluftstrom, Wärme sammeln und Wärme verteilen, Wärmeüberführung zwischen den verschiedenen Behältern und Erwärmen des Heisswassers für den

Haushaltgebrauch, all das wie im einzelnen in der eingangs genannten, vorgängigen Anmeldung beschrieben. Die meisten dieser Dienste können auf eine oder mehrere Arten geleistet werden und je nach Wunsch den gesamten Wirkungsgrad verbessern; und manche können gleichzeitig durchgeführt werden.

Die ungewöhnlich tiefen Temperaturen (für eine Solaranordnung) der Luft, welche als Wärmeübertragungsfluid verwendet wird, erlaubt die Verwendung kostengünstiger zell-förmiger Stoffe in den Kanälen, Kollektoren und der Luftbehandlungsanlage. Die höchste Lufttemperatur der Anlage, wenn Luft von den Kollektoren dazu gebraucht wird, den Heisswasserbehälter direkt zu erwärmen, wird selten höher als 65°C (150° F) sein. Sollten die Kollektoren selbst eine höhere stagnierende Temperatur (beispielsweise ein Maximum von 90-95°C) erreichen, kann kühle Luft durch diese in der umgekehrten Richtung hindurch geblasen werden und dann aus einem der jeweiligen Steuerflügel 700, 720 oder 101 ausgeblasen werden. Nach dem Kühlen wird dann die Anordnung wieder zum üblichen Betrieb mit offenem oder geschlossenen Kreislauf zurückkehren, bei welchem Luft, die von den Kollektoren herströmt, Flüssigkeiten in einem oder mehreren der Behälter, je nach Wunsch, erwärmt werden.

1. Heizen

Während der Heizperiode im Winter wird die Temperatur des Wassers im kalten Behälter 24 üblicherweise zwischen 10°C und 25°C gehalten, und weil keine Salzlösung im kalten Behälterund kein Defroster im Kältetauscher vorhanden sind, wird diese Temperatur nie weniger als ungefähr 3°C betragen dürfen. Die höchste Temperatur im kalten Behälter hängt ab, ob eine Entfeuchtung gewünscht wird, in welchem Falle Temperaturen höher als 11°C unerwünscht sind, und wird niemals die Stagnationstemperatur der Kollektoren erreichen, welche üblicherweise im Bereich von 20 bis 70°C im Winter, und im Sommer entsprechend der vorhandenen Energie nie mehr als 30-85°C. und möglicherweise etwas mehr, betragen wird.

Das Wasser, das sich im kalten Behälter befindet, wird im Winter durch Luft erwärmt, die von irgendeinem oder mehreren ausgewählten Kollektoren 10,11,12 stammt. Falls die Temperatur der Aussenluft höher ist als die Temperatur des Wassers im kalten Behälter 24, wird Luft von aussen in die Kollektoren hineingesaugt; wenn die Aussenluft kühler ist als der kalte Behälter, wird Luft durch die Anlage hindurchgefördert. In beiden Fällen strömt erwärmte Luft durch den Kältetauscher 32 in den kalten Behälter 24, in welchem Behälter die Luft gekühlt wird, und die daraus entnommene Wärmemenge wärmt das Wasser im kalten Behälter auf.

Um das Gebäude 18 zu heizen, muss die Temperatur des Wassers im warmen Behälter 22 höher als die Temperatur innerhalb des Gebäudes sein, ist sie jedoch zu hoch, wird dieses unnötigerweise die Arbeit, welche vom Verdichter 36 durchgeführt werden muss, erhöhen. Üblicherweise wird das Wasser bei einer Temperatur von ungefähr 30-35°C (ungefähr 85-95° F) gehalten, eine Temperatur, die genügend hoch ist, dass die Luft, die durch den Wärmetauscher 28 strömt, auf Raumtemperatur erwärmt wird. Wenn die Temperatur des Wassers im warmen Behälter 22 unterhalb des zweckdienlichen Temperaturwertes fällt, wird eine Wärmemenge mittels der Wärmepumpeneinheit 25 vom kalten Behälter 24 in den warmen Behälter überführt. Falls jedoch die Umge-bungszustände derart sind, dass die Temperatur der Luft, die aus den Kollektoren strömt, höher ist, als diejenige des Wassers im warmen Behälter 22, und insbesondere dann, wenn das Wasser im kalten Behälter bei der maximalen Temperatur ist, die erwünscht ist, ein Kühlen oder eine Entfeuch5

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tung durchzuführen, kann Luft, die von den Kollektoren stammt, durch den Wärmetauscher 28 im warmen Behälter 22 geführt werden, so dass dem warmen Behälter unmittelbar Wärme zugeführt wird.

Das Innere des Gebäudes 18 selbst wird durch Luft erwärmt, welche durch den Wärmetauscher 28 im warmen Behälter 20 hindurchströmt. Das Gebläse 54 saugt Luft durch die ausgewählten Kanäle in den Bodendielenträgern, im Luftverteilér und in der Luftbehandlungsanlage, drückt die Luft durch den Wärmetauscher 28, in welchem sie erwärmt wird, und fördert diese dann zurück durch die andere Luftbehandlungsanlage, durch den Luftverteiler und durch die Kanäle in den Dielenträgern zurück in die Räume des Gebäudes. Falls es erwünscht ist, die Heizluft für das Gebäude zu entfeuchten, kann die gesamte oder nur ein Teil der Luftströmung, die von den Räumen des Gebäudes wegströmt, anstatt dass diese direkt zum Wärmetauscher 28 geführt wird, zuerst durch den Kältetauscher 32 hindurchgeführt und dann in den Wärmetauscher geführt werden, welches durch den Umleitkanal 50 der Luftbehandlungsanlage erfolgt.

Indem die verschiedenen Steuerflügel, je nach Wunsch, verstellt Werden, kann von aussen stammende Frischluft in die Luftbehandlungsanlage 21 eingeführt werden und darauf im Wärmetauscher 28 erwärmt werden, wobei diese entfeuchtet werden kann oder auch nicht entfeuchtet werden kann, und verbrauchte Luft kann unmittelbar nach aussen gefördert werden.

2. Kühlen (Luftklimatisierung)

Während der Kühlperiode (Klimatisierungsperiode) im Sommer beträgt die Temperatur im kalten Behälter 24 überlicherweise zwischen 10 bis 15°C (50-59° F), bevorzugterweise ungefähr 11°C (52° F); damit wird die relative Feuchtigkeit der Luft von 20°C (68° F) nicht höher als etwa 55% sein. Um zu verhindern, dass die Temperatur des Wassers im Tank zu hoch wird, muss die überschüssige Wärme im kalten Behälter abgeführt werden, welches entweder durch den warmen Behälter 22 erfolgt oder, falls möglich, unmittelbar erfolgt. Üblicherweise wird Wärme aus dem kalten Behälter weggeführt und in den warmen Behälter 22 eingeführt, indem die Wärmepumpeneinheit 25 in Betrieb genommen wird, wie dies der Fall während der Heizperiode ist. Wenn die Temperatur des Wassers im warmen Behälter höher wird als die Temperatur der Umgebungsluft, wird sie gekühlt, indem Luft von der Aussenseite eingebracht wird, beispielsweise durch den Kanal 38-3, durch den Wärmetauscher 28 und dann zurück in die Umgebung. Wärme im warmen Behälter 22 kann auch abgeführt werden, indem sie mittels der Wärmepumpeneinheit 25 in den Heisswasserbehälter 26 überführt wird, oder indem sie unmittelbar dazu verwendet wird in der Rohrschlange 128a, d.h. das heisse Haushaltswasser zu erwärmen. Während der Nacht kann Wärme in entweder dem kalten Behälter oder warmen Behälter abgeführt werden, indem unmittelbar kalte Aussenluft durch die Kollektoren hindurchgeführt wird, darauf durch den kalten oder warmen Behälter hindurchgeführt wird und schliesslich wieder nach aussen abgeführt wird.

Um das Gebäude 18 abzukühlen, wird das Gebläse 54 in der umgekehrten Richtung betrieben; Luft aus den Räumen des Gebäudes wird durch die Dielenträgerkanäle etc. in den Tauscher 32 gefördert, in welchem sie gekühlt wird und entfeuchtet werden kann, und von da wird die kühle Luft wieder in die Räume zurückgeführt. Es ist auch möglich zu kühlen (klimatisieren), währenddem gleichzeitig Wärme im kalten Behälter gesammelt wird. Um mehr Wärme zu sammeln, als es sonst möglich wäre, saugt das Gebläse 54 Luft aus dem Gebäude 18 und fördert diese durch den kreuzweise verlaufenden Kanal 150 und dann durch den Kältetauscher 32. Nachdem sie darin gekühlt wird und Wärme dem Wasser im kalten Behälter überführt wird, wird die Luft wieder in das Gebäude, in die Räume 18, zurückgeführt. Gleichzeitig wird s von den Kollektoren stammende Luft mittels des Gebläses 52 durch den Kältetauscher 32 hindurchgefördert.

3. Aufheizen des heissen Wassers

Während des Sommers wird das Wasser im Heisswasserbe-lo hälter 26 üblicherweise durch die Luft geheizt, die von den Kollektoren herströmt, wobei ein Luftströmungsmuster mit geschlossenem Kreislauf verwendet wird, wobei die Luft durch verschiedene Kanäle dem Wärmetauscher 29 im Heisswasserbehälter 26 hindurchgeführt wird und von dort zurück 15 zu den Kollektoren geführt wird. Obwohl die Kollektoren nur bei 20-30% Wirkungsgrad arbeiten, wird ihr grosser Oberflächenbereich, der auf den Zuständen im Winter basiert, die Kaltverluste mehr als ausgleichen. D.h., das Wasser im Behälter 26 kann auch erwärmt werden, indem die 20 Wärmepumpeneinheit 25 verwendet wird, wobei dieses sowohl während der Heizperiode im Winter als auch während der Kühlperiode im Sommer durchgeführt werden kann. Unabhängig von der Weise, gemäss welcher das Wasser im Behälter 26 erwärmt wird, wird das Heisswasser 25 für den Hausgebrauch durch den Auslass 127 entnommen, welches erwärmt worden ist, indem es durch die Schlange 128a im warmen Behälter 24 und 128 im Heisswasserbehälter 26 hindurchgeführt worden ist. Das Erwärmen erfolgt dauernd, wobei kaltes Wasser durch den Einlass 129 einge-30 bracht wird.

4. Entfeuchtung

Die Verwendung bzw. der Betrieb des Kältetauschers und des Wärmetauschers, getrennt von und unabhängig von der 35 Wärmepumpeneinheit 25, ermöglicht, in das Gebäude 18 erwärmte, entfeuchtete Luft einzubringen. Luft, welche entweder von aussen stammt oder vom Innern des Gebäudes 18 stammt, wird durch den Kältetauscher 32 hindurchgeführt, in welchem sie gekühlt und entfeuchtet wird, und darauf wird 40 sie mittels des Kreuzkanales 50 der Luftbehandlungsanlage geführt, schliesslich durch den Wärmetauscher 28 geführt. Ist der Wärmetauscher in Betrieb, strömt die erwärmte und entfeuchtete Luft durch die Luftverteilungsanlage, durch die Kanäle der Dielenplanken etc. und somit in die Räume des 45 Gebäudes 18.

5. Steuerflügel, Gebläse und Wärmepumpenbaueinheit

Es ist offensichtlich, dass viele Steuerflügel in der Anordnung die Luftströmung in die Kollektoren und von diesen so heraus steuern oder die Luftströmung in und durch irgend eine aus einer grossen Anzahl Strömungswege in der Luftbehandlungsanlage und im Verteiler steuern, und die Luftströmung in die Räume des Gebäudes 18 und aus diesen heraus steuern. Die Verschiedenheit der Einsatzmöglichkeiten von 55 unterschiedlichen Strömungswegen erlaubt, dass viele unterschiedliche Dienste, Arbeiten durchgeführt werden können (z.B. Heizen, Kühlen, Sammeln von Wärme, Abführen von Wärme, Wärmeübertragung und Heisswasserheizen), welche miteinander kombiniert werden können und gleichzeitig 60 durchgeführt werden können. Auch ist es möglich, jeden dieser Dienste je nach den jeweiligen Zuständen in einer wirkungsvollen Weise durchzuführen. Wenn beispielsweise im Winter Wärme gesammelt wird und das Gebäude gewärmt wird,

wird der jeweilige gewählte Luftstromweg u.a. abhängig von 65 den relativen Temperaturen der Innen- und Aussenluft, der vom Kollektor (von den Kollektoren) und Kältetauschern stammenden Luft und von der relativen Feuchtigkeit der Innen- und Aussenluft. Wenn die Luft im Gebäude 18 am

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wärmsten ist, wird das einfachste Luftströmungsmuster zum Heizen verwendet - das Gebläse 54 saugt Luft vom Gebäude in den Kanal 42 und fördert die Luft in einem geschlossenen Kreislauf, der durch den Wärmetauscher 28 hindurch verläuft und dann zurück wieder in das Innere des Gebäudes verläuft. Falls jedoch die Temperatur der Luft bei den Ausgängen des Kollektors höher ist als diejenige der Luft innerhalb des Gebäudes 18, wird Luft, die vom Kollektor (anstatt vom Inneren des Gebäudes) stammt, verwendet werden, um das Gebäude zu heizen, weil es weniger Wärme vom Wärmetauscher entnimmt und daher die Wärmemenge, die vom kalten Behälter zum warmen Behälter überführt werden muss (durch die Wärmepumpe), vermindert. Falls die Aussenluft auch wärmer als die Innenluft ist, wird ein noch weiteres Strömungsmuster verwendet. Aussenluft wird in die Kollektoren eingesogen, aufeinanderfolgend durch den Wärmetauscher, das Gebäude und den Kältetauscher gefördert und dann wieder in die Umgebung abgegeben. Falls die Temperatur der Luft im Gebäude zufälligerweise niedriger ist als diejenige im Wärmetauscher, wird Luft unmittelbar vom Gebäude in die Umgebung abgegeben und nicht durch den Kältetauscher hindurchgeführt. In beiden letztbeschriebenen Strömungsmustern wird die Tatsache vorteilhaft ausgenützt, dass, falls die Temperatur der Aussenluft höher ist als die Temperatur der innerhalb des Gebäudes vorhandenen Luft, weniger Wärme aus der Heizanordnung entnommen wird, wenn Aussenluft verwendet wird.

Ein wirksamer Betrieb wird auch unterstützt, indem der kalte Behälter, der warme Behälter und der Heisswasserbehälter verhältnismässig grosse Abmessungen aufweisen und auch durch die Verdampfer und Kondensatoren der Wärmepumpeneinheit, verbunden mit der Anordnung, dass in jedem Behälter ein Kälte- oder Wärmetauscher vorhanden ist, der getrennt von der Wärmepumpenanordnung vorhanden ist. Dies ermöglicht, dass die erwünschten Temperaturen in den verschiedenen Behältern mit einem kleinstmög-lichen Einsatzbetrieb der Wärmepumpeneinheit beibehalten werden können. Die grossen Behälter bleiben bei relativ konstanten Temperaturen; und Änderungen der Temperatur werden sehr klein gehalten, indem der jeweilige Strömungsweg der Luft zu und vom Gebäude und zu und von den Kollektoren sorgfältig gewählt wird. Üblicherweise sind lediglich die Gebläse 52,54 notwendig, um gekühlte Luft zu bewegen oder um Wärme zu sammeln oder abzugeben. Falls es notwendig ist, die Wärmepumpeneinheit 25 zum Überführen von Wärme unmittelbar von einem Behälter zum anderen zu verwenden, ist es üblicherweise möglich, den Einsatz derselben solange zu verzögern, bis beispielsweise die Bedürfnisse tief sind oder die Zustände der Umgebung derart sind, dass die notwendige Energie vermindert ist. Sogar dann, wenn ein solches Überführen notwendig ist, ermöglichen die verhältnismässig tiefen und gleichbleibenden Temperaturunterschiede zwischen den Behältern und den grossen s Verdampfern und den Kondensatoren, dass ein Verdichter bei einem gleichmässigen Betriebszustand gewählt und betrieben werden kann und nicht nur bei spitzen Zuständen in Betrieb genommen werden muss. Wärme wird von einem Behälter zum anderen überführt, indem die Wärmepumpeneinheit nur dann in Betrieb genommen wird, wenn die gesuchten Temperaturen im kalten Behälter, im warmen Behälter und im Heisswasserbehälter nicht in irgendeiner anderen Weise beibehalten werden können.

Andere Ausführungen

Bei anderen Ausführungen kann ein Ausgang von den Kollektoren mit höherer Temperatur erhalten werden, indem Glasstücke oder Platten eines anderen lichtdurchlässigen Stoffes zwischen benachbarten, überlappenden Rändern 750 der Dachziegel 62 verwendet werden. In gleicher Weise können die Aussenflächen der Kollektoren Sonnenenergie-zellen aufweisen, welche die notwendige Energie liefern, die notwendig ist, die Gebläse, Steuerflügel und Verdichter zu betreiben. Üblicherweise werden solche Zellen ungefähr 19% der auf sie einstrahlenden Energie in Elektrizität umwandeln; die verbleibende Energie wird gesammelt und durch die Kollektoren in üblicher Weise gespeichert.

Bei einigen Klimas ist es erwünscht, eine zusätzliche Wär-mesammel/Speicherkapazität zu haben, indem der kalte Behälter und warme Behälter vergrössert werden, indem sie mit einer Flüssigkeit gefüllt werden, die eine grössere Wärmekapazität als Wasser aufweist, und/oder indem die Kollektoren vergrössert werden und die Strömungsgeschwindigkeit 35 der durch diese hindurchströmenden Luft erhöht wird. Zusätzlich kann ein mögliches Gefrieren im kalten Behälter verhindert werden, indem eine Heizvorrichtung im Verteilkanal 44 angeordnet wird, und während Zeitspannen eines ungewöhnlich kalten Wetters kann dann diese Heizung ver-40 wendet werden und nicht diejenige Wärme, die in den warmen Behälter gefördert wird, um die Luft für das Gebäude 18 zu erwärmen. Ein Gefrieren kann auch verhindert werden, indem zwischen dem kalten Behälter und dem Erdboden unterhalb der Frostlinie eine wasserführende 45 Schlange angeordnet wird, wobei eine Salzlösung im kalten Behälter angeordnet wird, ein Verdampfer auf dem Dach oder an der Wand zusammen mit einem Kondensator im kalten Behälter verwendet wird, oder indem eine Wärmevorrichtung im Tank eingesetzt wird.

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16 Blatt Zeichnungen

Claims

653760 PATENTANSPRÜCHE

1. Klimaanlage, gekennzeichnet durch einen kalten Behälter (24) mit einer Flüssigkeit mit einer ersten Temperatur, einen warmen Behälter (22) mit einer Flüssigkeit mit einer zweiten Temperatur, die höher ist, als die erste Temperatur, eine Wärmepumpe (25), die dazu dient, Wärme vom kalten Behälter (24) zum warmen Behälter (22) überzuführen, einen Kältetauscher (32) im kalten Behälter (24), welcher einen Fluideinlass und einen -auslass aufweist und dazu dient, Wärme von dem durch ihn hindurchströmenden Fluid an die im kalten Behälter (24) vorhandene Flüssigkeit überzuführen, und einen Wärmetauscher (28), der im warmen Behälter (22) angeordnet ist, welcher einen Fluideinlass- und einen -auslass aufweist und dazu dient, Wärme von der Flüssigkeit im warmen Behälter an das Fluid, das durch den Wärmetauscher strömt, überzuführen, und Leitungen, die mit dem Kältetauscher (32) und dem Wärmetauscher (28) verbunden sind und derart angeordnet sind, dass sie Fluid zwischen den Tauschern (28,32) und den Räumen, die durch die Klimaanlage gewärmt oder gekühlt werden, führen.

2. Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Heisswasserbehälter (26) mit Wasser mit einer dritten Temperatur, die höher ist als die erste Temperatur, wobei die Wärmepumpe (25) auch dazu dient, Wärme vom warmen Behälter (22) an den Heisswasserbehälter (26) überzuführen.

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Wärmepumpe (25) neben den aneinanderliegenden Wänden angeordnet ist und diese durchsetzt, so dass ein Abschnitt derselben innerhalb jedem Behälter angeordnet ist.

3. Anlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen im kalten Behälter (24) angeordneten Verdampfer (34), durch einen im Heisswasserbehälter (26) angeordneten Kondensator (126), durch einen im warmen Behälter (22) angeordneten Kondensator (31) und einen Verdampfer (30), und durch einen Verdichter (36), welcher Verdichter (36) wählbar einen ersten Betriebszustand annehmen kann, um ein Kühlmittel durch den Verdampfer (34) im kalten Behälter (24) und durch den Kondensator (31) im warmen Behälter (22) umlaufen zu lassen, um Wärme vom kalten Behälter (24) zum warmen Behälter (22) überzuführen, und in einem zweiten Betriebszustand Kühlmittel durch den Verdampfer (30) im warmen Behälter (22) und den Kondensator (126) im Heisswasserbehälter (26) umlaufen zu lassen, um Wärme vom warmen Behälter (22) zum Heisswasserbehälter (26) überzuführen.

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen eine Luftbehandlungsanlage (21) aufweisen, die neben den Behältern (22,24,26) angeordnet ist, Kanäle (38-3,44-3,40-2,41-2) aufweist, die dazu dienen, eine Luftströmung zwischen der Luftbehandlungsanlage (21) und jedem Raum, einem Sonnenkollektor oder einer anderen Quelle erwärmter Luft und den Tauschern (28,32) zu ermöglichen, dass die Luftbehandlungsanlage weitere Kanäle (38-44) aufweist, welche eine Luftströmung zwischen den erstgenannten Kanälen (38-3,44-3,40-1,41-2) ermöglichen; und Steuerflügel (30,200-222,305-309), die dazu dienen, die Luftströmung in den weiteren Kanälen (38-44) zu steuern, welche weiteren Kanäle (38-44) einen ersten Verteilkanal (44) und einen ersten, dem Sonnenkollektor oder der anderen Quelle erwärmter Luft zugeordneten Kanal (38) aufweisen, welche Kanäle (38,44) jeweils mit den Einlassen jedes der Tauscher (28,32) und jeweils einem der erstgenannten Kanäle (38-3,44-3,40-1,41-2) verbunden sind, und einen zweiten Verteilkanal (42) und einen zweiten, dem Sonnenkollektor oder der anderen Quelle erwärmter Luft zugeordneten Kanal (40) aufweisen, welche letzteren Kanäle (40,42)

jeweils mit den Auslässen jedes der Tauscher (28,32) und jeweils einem der erstgenannten Kanäle (38-3,44-3,40-1, 41-2) verbunden sind, welche Steuerflügel (39,200-222, 305-309) erlauben, dass Luft vom ersten Verteilkanal (44) und dem dem Sonnenkollektor oder anderen Quelle erwärmter Luft zugeordneten Kanal (38) einem oder mehrerer ausgewählten der Tauscher (28,32) zuströmt, und verhindern, dass Luft vom ersten Verteilkanal (44) und ersten, dem Sonnenkollektor oder der anderen Quelle erwärmter Luft zugeordneten Kanal (38) einem nicht ausgewählten der s Tauscher (28,32) zuströmt.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftbehandlungsanlage (21) einen ersten Überkreuzungskanal (150) aufweist, welcher zwischen dem ersten (44) und zweiten Verteilkanal (42) verläuft, und einen zweiten Über-10 kreuzungskanal (50) aufweist, der zwischen dem ersten, dem Sonnenkollektor oder der anderen Quelle erwärmter Luft zugeordneten Kanal (38) und dem zweiten, dem Sonnenkollektor oder der anderen Quelle erwärmter Luft zugeordneten Kanal (40) verläuft.

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6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftbehandlungsanlage (21) eine Mehrzahl baukastenförmiger Blöcke aufweist, die in zwei Schichten angeordnet sind, wobei die eine Schicht (Fig. 4A) den ersten und zweiten Verteilkanal (42,44) und den ersten Überkreuzungskanal 20 (150), und die andere Schicht (Fig. 4B) den zweiten Überkreuzungskanal (50) und den ersten und zweiten, jeweils dem Sonnenkollektor oder anderer Quelle erwärmter Luft zugeordneten Kanal (38,40) enthält.

7. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass 25 die Luftbehandlungsanlage (21) mehrere Blöcke aufweist,

welche in einer im allgemeinen rechteckförmigen Matrix angeordnet sind, wobei Teile einiger Blöcke weggelassen sind, um die weiteren Kanäle (39,40,42,44) zu bilden, wobei die Steuerflügel (33,200-222,305-309) zwischen benach-30 barten Paaren der Blöcke angeordnet sind.

8. Anlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Luftverteilungsanlage (500), welche zwischen der Luftbehandlungsanlage (21) und den Kanälen innerhalb der Wände (622-624) oder Böden (604-613) der Räume und dem Son-

35 nenkollektor (10,11,12) oder anderer Quelle erwärmter Luft angeordnet sind, welche Luftverteilungsanlage (500) gekennzeichnetist durch: einen ersten Satz parallel verlaufender Kanäle (538-544), wovon jeder mit einem der erstgenannten Kanäle (38-3,44-3,40-1,41-2) der Luftbehandlungsanlage 40 (21) verbunden ist; und einen zweiten Satz parallel verlaufender Kanäle (506-520), wovon jeder mit den Kanälen innerhalb der Wände (622-624) oder Böden (604-613) der Räume und dem Sonnenkollektor (10,11,12) oder anderer Quelle erwärmter Luft verbunden ist, wobei der erste (538-45 544) und der zweite Satz Kanäle (506-520) in parallelen Ebenen nebeneinander angeordnet sind, wobei die Kanäle des einen Satzes senkrecht zu den Kanälen des anderen Satzes verlaufen, wobei jeder Kanal (538-544) des ersten Satzes mit einem ausgewählten Kanal des zweiten Satzes so (506-520) verbunden ist.

9. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Wände und Böden der Räume folgendes enthalten: Boden-plankenträger (604-612), die horizontal verlaufende innere Kanäle bilden, Wandplatten (622-624), die vertikal verlau-

55 fende innere Kanäle bilden, und Krümmerabschnitte (694), die jeweils an einem benachbarten Bodenplankenträger (604-612) und an einer benachbarten Wandplatte anliegen und einen inneren Kanal (696) aufweisen, der das Strömen der Luft zwischen den Kanälen benachbarter Bodenplanken-60 träger und Wandplatten erlaubt.

10. Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Heisswasserbehälter (26) mit einer Flüssigkeit mit einer dritten Temperatur, die höher ist als die erste Temperatur, wobei die Wände des kalten Behälters (24), des warmen

65 Behälters (22) und des Heisswasserbehälters (26) derart angeordnet sind, dass eine gemeinsame Wand zwischen zweier dieser Behälter an einer gemeinsamen Wand zwischen einem der zwei und dem dritten Behälter anliegt, wobei die

11. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Tauscher einen hohlen U-förmigen Abschnitt (800) aufweist, der im jeweiligen Behälter derart angeordnet ist, dass seine Schenkel aufrecht stehen, und jeder Tauscher mehrere ebenflächige Wärmeleiter (808) aufweist, welche derart durch diesen Abschnitt (800) hindurchverlaufen, dass Teile des Wärmeleiters, die ausserhalb des Abschnittes (800) gelegen sind, der Flüssigkeit im jeweiligen Behälter ausgesetzt sind und Abschnitte des Wärmeleiters, die innerhalb des Abschnittes (800) gelegen sind, der Luft ausgesetzt sind, die durch diesen Abschnitt strömt.

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleiter aus Streckmetall sind.