DE10025642A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Senkung der Heiz- oder Kühlenergie für Räume bei Verfügbarkeit einer Wärme- oder Kältequelle mit einer Temperatur zwischen Raum- und Umgebungstemperatur - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Senkung der Heiz- oder Kühlenergie für Räume bei Verfügbarkeit einer Wärme- oder Kältequelle mit einer Temperatur zwischen Raum- und UmgebungstemperaturInfo
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Abstract
Zur Beheizung/Kühlung von Räumen wird eine Heizmedientemperatur/Kühlmedientemperatur benötigt, die über/unter der Raumtemperatur liegt. Wärme-/Kältequellen mit Temperaturen, die näher an den Umgebungstemperaturen liegen, sind nur nach einer energieaufwendigen Temperaturtransformation nutzbar. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, thermoaktive Schichten mit wärmeträgerführenden Systemen in den Raumbegrenzungen so einzuordnen, dass Wärmequellen/-senken im vorgenannten Temperaturbereich direkt, d. h. ohne Temperaturtransformation nutzbar sind, wodurch sich die im Raum zuzuführende Heiz-/Kühlleistung reduziert. DOLLAR A Dies wird erreicht, indem beispielsweise zur Beheizung der Wand mit Wärmeenergie geringer Qualität Rohrregister mit einer mittleren Temperatur, die zwischen der Raum- und Umgebungstemperatur liegt, an der Stelle der Wand eingebaut wird, wo die Temperatur ohne diese Vorrichtung darunter liegen würde.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Senkung der einem Raum zu
zuführenden Heiz- oder Kühlenergie bei Verfügbarkeit eines Wärme- oder Kältepotentials
("Wärme- oder Kältequelle") mit einer Temperatur, die zwischen der im jeweiligen Anwen
dungsfall technisch notwendigen Heiz- oder Kühlmedienvorlauftemperatur - im theoretischen
Sonderfall zwischen der Raumtemperatur - und der Umgebungstemperatur liegt, wobei das
Wärme- oder Kältepotential auch eine Temperaturtransformation durch Exergiezufuhr erfah
ren haben kann.
Es ist üblicher Stand der Technik die Heiz- oder Kühllasten von Räumen dadurch zu kompen
sieren, dass über Heiz- oder Kühlflächen im Raum entsprechende Wärmeströme an den Raum
abgegeben oder vom Raum aufgenommen werden. In Sonderfällen sind diese Heiz- oder
Kühlflächen oberflächennah in Raumumschließungen integriert. Die mittlere Heizmedien
temperatur muss dabei stets über der Raumtemperatur tR und die mittlere Kühlmedientempe
ratur muss stets unter der Raumtemperatur tR liegen. Zur Energieersparnis ist man bestrebt, die
mittleren Heiz- oder Kühlmedientemperaturen möglichst nahe an die Raumtemperatur zu le
gen. So werden z. B. in beheizten Räumen große Heizflächen eingesetzt (Fußboden-, Decken-
und/oder Wandheizungen), um mittlere Heizmedientemperaturen nahe der Raumtemperatur tR
realisieren zu können. Dies hat den Vorteil, dass z. B. Wärmerzeuger mit sogenannter Brenn
wertnutzung, Solaranlagen über lange Nutzzeiträume, Wärmepumpen mit hohen Leistungs
zahlen als "Wärmequellen" einsetzbar sind. Kennzeichnend ist bei diesen Anlagen stets, dass
die Heizmedienrücklauftemperaturen tH,R über der Raumtemperatur liegen müssen (tH,R < tR).
Der theoretische Grenzfall läge bei Einsatz einer unendlich großen Heizfläche (A → ∞) mit
einer Rücklauftemperatur, die der Raumtemperatur entspricht (tH,R → tR). Analog verhält es
sich mit Raumkühlanlagen (z. B. Kühldecken), wobei die mittleren Kühlmedientemperaturen
aus exergetischen Gründen möglichst hoch sein sollten.
Damit können Wärmquellen bzw. Wärmeträger mit einer Temperatur kleiner der Raumtempe
ratur keinesfalls direkt - d. h., ohne Temperaturtransformation mittels einer Wärmepumpe -
zur Raumheizung eingesetzt werden. Gleiches gilt für den Kühlfall, wenn Wärmesenken mit
Temperaturen über der Raumtemperatur verfügbar sind. Hier ist der Einsatz von Kältemaschi
nen gefordert. Aus wirtschaftlich-technischen Gründen ist dieser Bereich der nicht direkt ein
setzbaren Wärme- oder Kältequellen erweitert, da stets eine Vorlauf-Übertemperatur ΔtV des
Heizmediums über der Raumtemperatur oder eine Vorlauf-Untertemperatur |ΔtV| des Kühlme
diums unter der Raumtemperatur vorhanden sein muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde Wärmequellen mit Temperaturen tH zum direkten
Einsatz im Heizfall zu nutzen, wenn diese bezüglich ihres Temperaturniveaus zwischen der
Umgebungstemperatur tU und der Anlagenmindesttemperatur tH,V,min = tR + ΔtV liegen (tR +
ΔtV < tH < tU), und die dem Raum zuzuführende Heizenergie gegenüber dem Normalfall zu
verringern. Im Kühlfall soll analog eine Wärmesenke mit der Temperatur tK zur direkten
Kühlung genutzt werden, wenn tR - |ΔtV| < tK < tU gilt.
Im theoretischen Grenzfall (Δt = 0) wäre der Nutzungsbereich eingeschränkt. (Der Titel des
Patentes stellt nur eine Kurzbenennung des Einsatzgebietes dar!) Die weitere Beschreibung
bezieht sich der einfacheren Darstellung wegen auf den eingeschränkten Nutzungsbereich.
Die gestellte Aufgabe wird aufgrund eines Verfahrens erfindungsgemäß durch die Verfahrens
schritte des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine thermoaktive Schicht, die mit einem Heiz- oder
Kühlmedium beaufschlagt wird, dessen Temperatur zwischen der Raumtemperatur und der
Umgebungstemperatur liegt, wird im Bauteil eingeordnet. Dabei können die Bauteile Be
standteile eines Gebäudes, eines transportablen Transportbehälters oder ähnliches sein sowie
ein- oder mehrschichtig gestaltet sein.
Eine Ausgestaltung der Verfahrensweise sieht Patentanspruch 2 vor. Danach werden mehrere
thermoaktive Schichten mit unterschiedlichen Temperaturniveaus im Bauteil eingeordnet, um
unterschiedliche Wärme- oder Kältepotentiale zu nutzen.
Eine weitere Ausgestaltung der Verfahrensweise zeigt Patentanspruch 3, indem das wärmeträ
gerführende System keine eigene Schicht bildet, sondern die Systemteile direkt im Baustoff
des homogen oder heterogen aufgebauten Bauteils angeordnet werden.
Die gestellte Aufgabe wird konstruktiv erfindungsgemäß mittels einer Vorrichtung nach Pa
tentanspruch 4 und 9 gelöst. Durch Einsatz von Rohrregistern in einer speziellen Baustoff
schicht (thermoaktive Schicht) und deren Einordnung im Bauteil mit definierten gleichen oder
ungleichen Wärmeleitwiderständen nach innen und außen ist eine Beheizung oder Kühlung
mit Heiz- oder Kühlmedientemperaturen, die zwischen der Raumtemperatur und der Außen
temperatur liegen, möglich.
Zur Effektivitätssteigerung wird nach Patentanspruch 5 der Einsatz von Kunststoff-
Kapillarrohrmatten in der thermoaktiven Schicht vorgesehen, da aufgrund der kleinen Röhr
chenabstände nur geringe Temperaturwelligkeiten in der Fläche, in der die Achsen der Kapil
larrohre verlaufen, auftreten.
Eine weitere Verbesserung schlägt Patentanspruch 6 vor, in dem mehrere thermoaktive
Schichten eingebracht werden, wobei die Beaufschlagung aus unterschiedlichen Wärme- oder
Kältequellen stammt oder aber die Register in den verschiedenen Schichten zur verbesserten
Ausnutzung hintereinander geschaltet sind.
Die Einordnung der thermoaktiven Schicht hat nach dem Temperaturangebot der Wärme-
oder Kältequelle so zu erfolgen, dass eine möglichst große Einsparung an Heiz- oder Kühl
leistung, die im Raum zu realisieren ist, auftritt. Der Variationsparameter ist hierbei die Lage
der Schicht bezogen auf den Temperaturverlauf im Bauteil ohne die erfindungsgemäße Vor
richtung. Da der Temperaturgradient in den Dämmschichten der Raumbegrenzungen am größ
ten ist, empfiehlt sich die Einordnung der thermoaktiven Schicht besonders in der Dämmung.
Eine konstruktive Vereinfachung sieht Patentanspruch 8 vor, indem das Rohrregister in die
Dämmschicht integriert wird. Speziell kann dies durch Einformen, Einkleben, Einspachteln,
Eingießen, Einschmelzen oder Einsintern erfolgen. Konstruktive Lösungen, die zu einer Er
höhung der Wärmeleitfähigkeit im rohrnahen Dämmgebiet führen, sind thermodynamisch
besonders vorteilhaft.
Eine Abwandlung der Vorrichtung ist nach Patentanspruch 10 gegeben, indem beispielsweise
Rohrregister als Kunststoff-Kapillarrohrmatten ausgebildet in einer Dämmschicht integriert
sind, die eine Rohr- oder Aggregateoberfläche hoher Temperatur umschließt. Durch Kühlen
des Rohrregisters wird der Wärmestrom an die Umgebung reduziert und/oder die äußere O
berflächentemperatur der Dämmung gesenkt. Eine weitere Abwandlung sieht die Reduzierung
der Dämmdicke beispielsweise bei gleicher äußerer Oberflächentemperatur vor.
Die Fig. 1 bis 6 zeigen Ausführungsbeispiele, die nachfolgend beschrieben werden:
Fig. 1 stellt einen Schnitt durch eine einschichtige Wand mit Kennzeichnung des Temperatur
verlaufs im üblichen Heizfall dar.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine einschichtige Wand mit erfindungsgemäßer Lösung - hier
als Rohrregister in einer thermoaktiven Schicht - und dem zugehörigen Temperaturverlauf im
Heizfall.
Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Wandaufbau nach Fig. 2 mit zwei unterschiedlichen
Anordnungen der Rohrregister und die zugehörigen Temperaturverläufe im Heizfall.
Fig. 4 verdeutlicht die thermischen Verhältnisse in der Wand im Kühlfall.
Fig. 5 zeigt die qualitativen Temperaturverläufe in einer mehrschichtigen Wand mit zwei in
tegrierten Rohrregistern im Heizfall.
Fig. 6 demonstriert die Kühlung einer Dämmung, die an einer Aggregatewand hoher Tempe
ratur angebracht ist, für den Sonderfall, dass die Kühlmedientemperatur unter der Temperatur
der direkten Umgebung liegt.
In Fig. 1 ist der Temperaturverlauf (6) in einer einschichtigen Wand (1) bei Beheizung des
Raumes (4) dargestellt. Die Temperatur der Umgebung (5) ist kleiner, d. h., es gilt tR < tU. Die
Nutzung eines vorhandenen Temperaturpotentials tH der Qualität tR < tH < tU ist ohne Tempe
raturtransformation nur möglich, wenn ein Heizregister in der Wand an einer Stelle angeord
net wird, deren Temperatur unter der verfügbaren Heizmedientemperatur liegt. Eine solche
Lösung zeigt Fig. 2. Die aufgeprägte Schichttemperatur tRSch verändert den ursprünglichen
Temperaturverlauf (6) so, dass der Verlauf (7, 8) entsteht. Vereinfachend wurden eventuelle
Änderungen der Wärmeübergänge an den Oberflächen des Bauteils nicht dargestellt. Die
Wärmestromdichte berechnet sich nach dem FOURIERschen Erfahrungsgesetz im eindimensio
nalen Fall zu
Da im erfindungsgemäßen Fall der Temperaturgradient -dt/dxKurve(7) kleiner als im ursprüngli
chen Fall -dt/dxKurve(6) ist, muss im Raum weniger Heizenergie zugeführt werden. Der Tem
peraturgradient -dt/dxKurve(8) ist jedoch größer als im Ausgangszustand -dt/dxKurve(6), was bedeutet,
dass insgesamt ein größerer Wärmestrom an die Umgebung fließt. Der in der Wand
übertragene Wärmestrom ist aber geringerer Qualität. Er ist beispielsweise aus der Umwelt
direkt entnehmbar (Solaranlage im Winter, Grundwasser, Erdreich). Weiterhin sind Abwas
ser-, Abgas-, Rücklaufauskühlung usw. möglich. Als energetischer/exergetischer Aufwand ist
oft nur die Transportenergie für den Wärmeträger erforderlich. Würde die Heizenergie mittels
Wärmepumpe bereitgestellt, dann kann durch die Erfindung zweistufig gearbeitet werden. Der
Wärmestrom für die Raumheizung (hohes Temperaturniveau) wird verringert, der Wärme
strom für die Wandbeheizung (niedriges Temperaturniveau) ist zwar größer als die Reduzie
rung des Wärmestromes in den Raum, die exergetischen Aufwendungen (Elektroantrieb für
die Wärmepumpe) in der Summe verringern sich aber bei entsprechender Einordnung.
Beispielrechnungen für eine Wand bestehend aus 240 mm Mauerwerk (λ = 1 W/(mK) und
100 mm äußere Dämmschicht (λD = 0,04 W/(mK) ergeben bei Einordnung einer Kunststoff-
Kapillarrohrmatte symmetrisch in der Dämmschicht bei einer Raumtemperatur von tR = 20°C
und bei einer umgebungstemperaturabhängigen mittleren Heizmedientemperatur zwischen 45°C
und 27°C bei tU = -14°C . . . +14°C folgende exergetischen Einsparungen:
3-9% bei Einsatz einer zweistufigen Wärmepumpe (CARNOT-Prozess),
0-40% bei Verfügbarkeit einer kostenlosen Wärmequelle mit tH = 10°C.
3-9% bei Einsatz einer zweistufigen Wärmepumpe (CARNOT-Prozess),
0-40% bei Verfügbarkeit einer kostenlosen Wärmequelle mit tH = 10°C.
Die Nutzbarkeit einer Wärmequelle mit konstanter Temperatur tH ist nur gegeben, wenn die
Wandtemperatur ohne Wirkung der Vorrichtung an der Einbaustelle unter tH läge. Da die
Temperatur in der Wand mit zunehmender Umgebungstemperatur steigt, reduziert sich der
Nutzen bei tH = const. Wird beispielsweise ein Solarkollektor als Wärmequelle eingesetzt,
dann steigt die Temperatur tH in der Regel mit der Umgebungstemperatur an. Damit ergeben
sich sehr günstige Effekte bei steigender Umgebungstemperatur. Der Nutzen hängt damit er
wartungsgemäß von der Temperatur der Wärmequelle und seiner Korrelation zur Umge
bungstemperatur ab.
Der Nutzen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist weiterhin stark von der Gestaltung der
Vorrichtung abhängig. Fig. 3 zeigt den Einfluss der Einordnung der thermoaktiven Schicht (2)
mit dem Rohrregister (3) sehr deutlich. An Hand der Temperaturgradienten der Kurven (7, 8)
lässt sich bei gleicher Temperatur in der Rohrschicht tRSch erkennen, wie unterschiedlich die
raumseitig erforderlichen Wärmeströme sind.
Fig. 4 zeigt, dass für den Kühlfall die analogen Verhältnisse gelten.
Eine aus Mauerwerk und Dämmung zusammengesetzte Wand (1) ist in Fig. 5 dargestellt. In
der Dämmung sind zwei thermisch aktive Schichten (2) integriert. Die Beaufschlagung kann
durch zwei Wärmequellen unterschiedlicher Temperatur erfolgen, oder die Rohrregister (3)
werden in Reihe unter Beachtung der Wandtemperaturen geschaltet, wobei die Heizmedien
temperatur, der Durchsatz und die Rohrlage Variationsparameter darstellen.
Fig. 6 beschreibt einen Sonderanwendungsfall. Ein Aggregat (10) mit der hohen Oberflä
chentemperatur tR ist mit einer Dämmung (9) versehen. An der Oberfläche der Dämmung ent
steht normalerweise die Temperatur t0* und ein großer Wärmestrom zur Umgebung mit der
Temperatur tU*. Bei der hier bezeichneten Umgebung handelt es sich beispielsweise um einen
Produktionsraum. Um den Wärmestrom in diesen Raum zu mindern, wird Wasser aus einem
in der Atmosphäre der Temperatur tU aufgestellten Kühler ohne exergetischen Aufwand be
reitgestellt. Leitet man dieses Wasser durch ein Rohrregister (3), das in der Dämmung (9) in
tegriert ist, entsteht ein Temperaturverlauf (7, 8) im Gegensatz zum ungekühlten Fall (6). Die
Oberflächentemperatur t0 sinkt in diesem Fall unter die Umgebungstemperatur tU* und es
fließt sogar ein geringer Wärmestrom vom Produktionsraum an das Kühlregister in der Däm
mung. Die Wärmelast im Raum reduziert sich.
1
Bauteil
2
thermoaktive Schicht
3
Rohrregister
3
a Fläche in der die Rohrachsen liegen
4
Raum
5
Umgebung (z. B. außen, Atmosphäre)
6
Temperaturverlauf im Bauteil ohne Vorrichtung
7
,
7
a,
8
,
8
a Temperaturverlauf im Bauteil mit Vorrichtung im Betriebsfall
9
Dämmung
10
Rohr- oder Aggregateoberfläche mit hoher Temperatur
tR
tR
Raumtemperatur oder Rohr- bzw. Aggregateoberflächentemperatur
tU
tU
Umgebungstemperatur (außen)
tRSch
tRSch
mittlere Temperatur in der thermoaktiven Schicht
2
tSch
Temperatur an der Einbaustelle der thermoaktiven Schicht jedoch ohne
deren Existenz
t0
t0
* Temperatur an der Oberfläche der Dämmung, die ein beheiztes Rohr o
der ein Aggregat umhüllt
t0
t0
Temperatur an der Oberfläche der Dämmung, die ein beheiztes Rohr o
der ein Aggregat umhüllt, wenn die Vorrichtung eingebaut ist und be
trieben wird
tU
tU
* Umgebungstemperatur am gedämmten Aggregat
Claims (11)
1. Verfahren zur Senkung der einem Raum zuzuführenden Heiz- oder Kühlenergie bei Ver
fügbarkeit eines Wärme- oder Kältepotentials ("Wärme- oder Kältequelle") mit einer
Temperatur, die zwischen der im jeweiligen Anwendungsfall technisch notwendigen
Heiz- oder Kühlmedienvorlauftemperatur - im theoretischen Sonderfall zwischen der
Raumtemperatur - und der Umgebungstemperatur liegt, wobei das Wärme- oder Kälte
potential auch eine Temperaturtransformation durch Exergiezufuhr erfahren haben kann,
dadurch gekennzeichnet,
dass innerhalb des raumbegrenzenden Bauteils, das einen homogen oder einen heteroge
nen Aufbau besitzt, zwischen Raum und Umgebung eine vorzugsweise zu den Bauteil
oberflächen äquidistante Schicht mit einem wärmeträgerführenden System so eingeordnet
wird, dass im Heizfall diese Schicht infolge Beheizung mit der verfügbaren Wärmequelle
eine Temperatur annimmt, die über der Temperatur des unbeheizten Bauteiles an dieser
Stelle liegt, oder dass im Kühlfall diese Schicht infolge Kühlung mit der verfügbaren
Kältequelle eine Temperatur annimmt, die unter der Temperatur des ungekühlten Bautei
les an dieser Stelle liegt, wobei die Lage der Schicht mit dem wärmeträgerführenden
System nach technischen, energetischen und/oder wirtschaftlichen Zielstellungen entspre
chend der Aufteilung der Wärmeleitwiderstände zum Raum und zur Umgebung hin fest
gelegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass innerhalb des raumbegrenzenden Bauteils, das einen homogen oder einen heteroge
nen Aufbau besitzt, zwischen Raum und Umgebung mehrere vorzugsweise zu den Bau
teiloberflächen äquidistante Schichten mit wärmeträgerführenden Systemen so eingeord
net werden, dass im Heizfall die Schichttemperaturen jeweils über der Temperatur eines
unbeheizten Bauteiles an dieser Stelle liegen, oder dass im Kühlfall die Schichttemperatu
ren jeweils unter der Temperatur eines ungekühlten Bauteiles an dieser Stelle liegen, wo
bei die Anzahl und die Einordnung der Schichten mit dem wärmeträgerführenden Syste
men nach technischen, energetischen und/oder wirtschaftlichen Zielstellungen entspre
chend der Aufteilung der Wärmeleitwiderstände zum Raum und zur Umgebung hin fest
gelegt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das oder die wärmeträgerführenden Systeme keine eigene Schicht bilden, sondern
die Systemteile - vorzugsweise als Rohrregister gestaltet - direkt vom Baustoff des homo
gen oder heterogen aufgebauten Bauteils umschlossen werden.
4. Vorrichtung zur Realisierung eines der in den Ansprüchen 1 bis 3 beschriebenen Verfah
rens,
dadurch gekennzeichnet,
dass innerhalb des raumbegrenzenden Bauteils (1), das einen homogenen oder einen hete
rogenen Aufbau besitzt, zwischen dem Raum (4) mit der Temperatur tR und der Umge
bung (5) mit der Temperatur tU eine Schicht (2) mit einem wärmeträgerführenden System
angeordnet ist, wobei dieses System als Rohrregister (3) ausgebildet ist, und im Heizfall
der Wärmeträger eine mittlere Heizmedientemperatur besitzt, die in der Fläche der Rohr
achsen (3a) eine mittlere Temperatur tRSch bewirkt, die größer als die Temperatur tSch ist,
die sich an dieser Stelle des Bauteils ohne diese Vorrichtung einstellen würde, sodass
durch das Wirken dieser Vorrichtung sich der Temperaturverlauf (7) und (8) anstelle von
(6) einstellt, der den Wärmestrom aus dem Raum infolge des verringerten Temperatur
gradienten reduziert, und dass das Rohrregister (3) aus Metall- und/oder Kunststoffrohren
besteht, die mäanderförmig oder mattenförmig ausgebildet sind, wobei letztere aus Pa
rallelrohren zwischen Verteilern und Sammlern bestehen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Rohrregister (3), zum Erreichen einer besonders gleichmäßigen Temperatur in
der Fläche der Rohrachsen, Kunststoff-Kapillarrohrmatten mit Kapillarrohrdurchmessern
zwischen etwa 2 mm und 5 mm und mit Abständen zwischen den Kapillarrohren zwi
schen etwa 10 mm und 30 mm eingesetzt werden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Schichten (2) mit Rohrregistern (3) im Bauteil (1) integriert sind, und dass
diese Rohrregister von Wärmeträgerströmen beaufschlagt werden, die aus Wärmequellen
unterschiedlicher Temperatur gespeist werden, oder dass der Wärmeträgerstrom aus einer
Quelle gespeist wird und die Rohrregister hintereinander geschaltet sind, sodass die
Rückläufe der raumseitig angeordneten Rohrregister als Vorläufe für die weiter außen
liegenden Rohrregister dienen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Rohrregister (3) in einer Dämmschicht integriert ist, die sich durch einen großen
Temperaturgradienten auszeichnet, wodurch unterschiedliche technische, energetische
und/oder wirtschaftliche Zielstellungen durch relativ kleine Lageänderungen der Rohr
ebene erreicht werden.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Rohrregister (3) direkt in einer Baustoffschicht des Bauteiles (1) eingeordnet
wird, wobei vorzugsweise das Rohrregister in eine Dämmschicht eingeformt, eingeklebt,
eingespachtelt, eingegossen, eingeschmolzen oder eingesintert wird, wodurch die Lagear
retierung des Rohrregisters bewirkt wird und durch Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit im
vom Kleber, Spachtel oder der Gießmasse durchdrungenen Dämmgebiet oder im vom
Formen, Schmelzen oder Sintern gefügeveränderten Dämmgebiet eine verbesserte Tem
peraturhomogenität im Registerbereich entsteht.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung zur wirtschaftlichen Kühlen eines Raumes in analoger Weise einge
setzt wird, wobei im Kühlfall der Wärmeträger eine mittlere Kühlmedientemperatur be
sitzt, die in der Fläche der Rohrachsen (3a) eine mittlere Temperatur tRsch bewirkt, die
kleiner als die Temperatur tSch ist, die sich an dieser Stelle des Bauteils ohne diese Vor
richtung einstellen würde, sodass durch das Wirken dieser Vorrichtung sich der Kühlbe
darf im Raum reduziert.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das im Bauteil (1) integrierte Rohrregister (3) direkt vom Rücklauf des im Raum
installierten Heiz- oder Kühlsystems durchflossen wird.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung, Rohrregister (3) vorzugsweise als Kunststoff-Kapillarrohrmatten
ausgebildet und in einer Dämmschicht (9) integriert, um eine Rohr- oder Aggregateo
berfläche (10) mit hoher Temperatur tR eingesetzt wird, um durch Kühlen des Rohrregis
ters den Wärmestrom an die Umgebung zu reduzieren und/oder die äußere Oberflächen
temperatur der Dämmung zu senken und/oder die Dämmdicke bei annähernd gleichblei
bender Oberflächentemperatur zu verringern.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10025642A DE10025642A1 (de) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | Verfahren und Vorrichtung zur Senkung der Heiz- oder Kühlenergie für Räume bei Verfügbarkeit einer Wärme- oder Kältequelle mit einer Temperatur zwischen Raum- und Umgebungstemperatur |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10025642A DE10025642A1 (de) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | Verfahren und Vorrichtung zur Senkung der Heiz- oder Kühlenergie für Räume bei Verfügbarkeit einer Wärme- oder Kältequelle mit einer Temperatur zwischen Raum- und Umgebungstemperatur |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10025642A1 true DE10025642A1 (de) | 2001-11-29 |
Family
ID=7643338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10025642A Pending DE10025642A1 (de) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | Verfahren und Vorrichtung zur Senkung der Heiz- oder Kühlenergie für Räume bei Verfügbarkeit einer Wärme- oder Kältequelle mit einer Temperatur zwischen Raum- und Umgebungstemperatur |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10025642A1 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004035946A1 (de) * | 2004-07-23 | 2006-02-16 | Ingenieurbüro Makel GmbH | Wandheizung und Verfahren zur Herstellung eines damit ausgerüsteten Gebäudes |
FR2894649A1 (fr) * | 2005-12-14 | 2007-06-15 | Willy Furter | Regulation thermique par les murs |
EP2080955A2 (de) | 2008-01-15 | 2009-07-22 | Christian Werenka | Verfahren zum nachträglichen Einbau eines aussenliegenden Wandspeicher-Heizungssystem |
WO2011135387A1 (en) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | Barkanyi Tamas | Space delimiting structure for utilising low-temperature heat-carrying agents |
US8677706B2 (en) | 2005-07-22 | 2014-03-25 | Edmond D. Krecké | Building wall with fluid ducts as energy barriers |
DE102013021773A1 (de) | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Frank Triesch | Verfahren und Vorrichtung zum Temperieren eines Objektes gegenüber seiner Umgebung |
-
2000
- 2000-05-24 DE DE10025642A patent/DE10025642A1/de active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004035946A1 (de) * | 2004-07-23 | 2006-02-16 | Ingenieurbüro Makel GmbH | Wandheizung und Verfahren zur Herstellung eines damit ausgerüsteten Gebäudes |
US8677706B2 (en) | 2005-07-22 | 2014-03-25 | Edmond D. Krecké | Building wall with fluid ducts as energy barriers |
FR2894649A1 (fr) * | 2005-12-14 | 2007-06-15 | Willy Furter | Regulation thermique par les murs |
EP2080955A2 (de) | 2008-01-15 | 2009-07-22 | Christian Werenka | Verfahren zum nachträglichen Einbau eines aussenliegenden Wandspeicher-Heizungssystem |
AT506307B1 (de) * | 2008-01-15 | 2009-08-15 | Christian Werenka | Verfahren zum nachträglichen einbau eines wandheizungssystems |
WO2011135387A1 (en) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | Barkanyi Tamas | Space delimiting structure for utilising low-temperature heat-carrying agents |
DE102013021773A1 (de) | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Frank Triesch | Verfahren und Vorrichtung zum Temperieren eines Objektes gegenüber seiner Umgebung |
DE102013021773B4 (de) | 2012-12-21 | 2019-05-29 | Frank Triesch | Verfahren und Vorrichtung zum Temperieren eines Objektes gegenüber seiner Umgebung |
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