DE102011000118A1 - Apparatus for receiving thermal energy for power supply to building, has container with inlet and outlet for feeding medium in and out of cavity respectively - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufnehmen von thermischer Energie für eine Wärmeversorgung von Gebäuden gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.The present invention relates to a device for receiving thermal energy for a heat supply of buildings according to the closer defined in the preamble of
Beispielsweise aus der Druckschrift
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum Aufnehmen von thermischer Energie für eine Wärmeversorgung von Gebäuden vorzuschlagen, welche möglichst einfach und kostengünstig herstellbar ist und zudem möglichst geringe Wärmeverluste aufweist.The present invention is based on the object to propose a device for receiving thermal energy for a heat supply of buildings, which is as simple and inexpensive to produce and also has the lowest possible heat losses.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen ergeben.This object is achieved by the features of
Demnach wird eine Vorrichtung zum Aufnehmen bzw. Absorbieren und Transport von thermischer Energie für die Wärmeversorgung von Gebäuden jeder Art vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung zumindest ein mediumführendes Behältnis zumindest als Teil einer Hüllfläche eines Gebäudes bzw. als Gebäudehaut vorgesehen ist, wobei das Behältnis einen beliebig geformten und gegenüber der Umgebung abgeschlossenen Hohlraum bzw. Innenraum zum direkten Aufnehmen des die thermische Energie absorbierenden Mediums aufweist. Zum Transport des Mediums sind zumindest ein Einlass und zumindest ein Auslass an dem Behältnis vorgesehen, so dass das Behältnis beispielsweise an einen Wärmetauscherkreislauf oder eine Wärmepumpe angeschlossen werden kann, um die so gewonnene Wärme beispielsweise für ein Gebäude zu nutzen.Accordingly, a device for receiving or absorbing and transporting thermal energy for the heat supply of buildings of any kind is proposed, wherein the device is provided at least one medium-carrying container at least as part of an envelope surface of a building or as a building skin, wherein the container has an arbitrarily shaped and to the environment sealed cavity for directly receiving the thermal energy absorbing medium. For transporting the medium, at least one inlet and at least one outlet are provided on the container, so that the container can be connected, for example, to a heat exchanger circuit or a heat pump in order to use the heat thus obtained, for example for a building.
Auf diese Weise wird eine Vorrichtung zur Wärmegewinnung und zum Transport zum Beispiel durch Sonneneinstrahlung bzw. solare Strahlung, durch chemische Reaktion oder dergleichen erzeugte Wärme vorgeschlagen, wobei sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnet, dass sie besonders kostengünstig herstellbar und vielseitig einsetzbar ist. Darüber hinaus kann mit der vorgeschlagenen Vorrichtung eine optimale Ausnutzung der erzeugten thermischen Wärme erreicht werden, da das der Wärmequelle ausgesetzte Behältnis der Vorrichtung direkt von dem die Wärme transportierenden Medium durchströmt wird.In this way, a device for heat generation and transport, for example, by solar radiation or solar radiation, by chemical reaction or the like generated heat is proposed, wherein the device according to the invention is characterized in that it is particularly inexpensive to produce and versatile. In addition, can be achieved with the proposed device optimal utilization of the generated thermal heat, since the heat source exposed to the container of the device is directly flowed through by the heat-transporting medium.
Jedes Behältnis der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird von dem zum Beispiel als geeignete Flüssigkeit oder Gas ausgebildeten Medium durchströmt, wobei sich das Medium z. B. durch Sonneneinstrahlung erwärmen kann und danach entweder direkt einem angeschlossenen Wärmetauscher oder einer Wärmepumpe zugeführt wird. Somit werden zumindest zwei Funktionen in ein Bauteil, nämlich das Behältnis der Vorrichtung integriert, da das Behältnis zum einen direkt die Absorption bzw. Aufnahme der erzeugten thermischen Energie und den Transport der Wärme zu einem Versorgungssystem eines Gebäudes realisiert und zum anderen zumindest einen Abschnitt der Hüllfläche des Gebäudes bildet.Each container of the device according to the invention is flowed through by, for example, the medium formed as a suitable liquid or gas, wherein the medium z. B. can heat by sunlight and then either directly to a connected heat exchanger or a heat pump is supplied. Thus, at least two functions are integrated into one component, namely the container of the device, since the container realizes directly the absorption or absorption of the generated thermal energy and the transport of heat to a supply system of a building and secondly at least a portion of the envelope surface of the building forms.
Bei der Verwendung des Behältnisses zum Beispiel als Hüllfläche bei Biomasselagern kann das Medium ebenfalls zur Aufnahme und zum Abtransport der dort entstehenden thermischen Energie genutzt werden, wobei dort anstelle der solarthermischen Energie die durch chemische Reaktion produzierte Wärme aufgenommen werden kann.When using the container, for example, as envelope for biomass storage, the medium can also be used for receiving and transporting the resulting thermal energy there, where instead of the solar thermal energy produced by chemical reaction heat can be absorbed.
Im einfachsten Fall könnte die erfindungsgemäße Vorrichtung auch nur ein die gesamte Dachhaut oder Wand eines Gebäudes bildendes Behältnis zur Aufnahme und zum Transport der thermischen Energie aufweisen, wobei die Abmessungen des Behältnisses entsprechend vergrößert bzw. an das Gebäude angepasst werden. So könnte zum Beispiel ein über die gesamte Dachbreite oder Dachlänge ausgeführtes Behältnis an dem Gebäude als Solarmodul und Dachhaut in einem befestigt werden.In the simplest case, the device according to the invention could also have only one container forming the entire roof skin or wall of a building for receiving and transporting the thermal energy, the dimensions of the container being correspondingly increased or adapted to the building. For example, an over the entire roof width or roof length executed container could be attached to the building as a solar module and roof cladding in one.
Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsvariante kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass jedes Behältnis als Fertiggehäuse aus zum Beispiel thermoplastischem Spritzguss oder z. B. durch Tiefziehen hergestellt ist. Es sind auch andere Werkstoffe und Herstellungsverfahren einsetzbar, die ebenfalls eine einfache Herstellung auch bei komplizierter äußerer Formgestaltung ermöglichen. Fertiggehäuse, die zum Beispiel im Rahmen eines thermoplastischen Spritzgießverfahrens oder dergleichen hergestellt werden, haben den Vorteil, dass diese ohne weitere Bearbeitung quasi in einem Herstellungsschritt herstellbar sind, auch wenn kompliziert gestaltete Formen gewünscht werden.In the context of a preferred embodiment, it may be provided in the device according to the invention that each container as a finished housing made of, for example, thermoplastic injection molding or z. B. is made by deep drawing. There are also other materials and manufacturing methods used, which also allow easy production even with complicated external shape design. Prefabricated housing, for example be produced in the context of a thermoplastic injection molding or the like, have the advantage that they can be produced without further processing quasi in one production step, even if complicated designed shapes are desired.
Das Behältnis kann einteilig oder auch mehrteilig zum Beispiel aus einem Ober- und einem Unterteil gefertigt sein, die miteinander lösbar oder fest verbunden sind. Sowohl das Oberteil als auch das Unterteil können in beliebigen konstruktiven Ausführungen gefertigt werden, um ein möglichst breites Einsatzgebiet der Vorrichtung zu realisieren. Dabei können neben den verschiedenen Werkstoffen auch verschiedene Farben verwendet werden, um eine optimale Absorption zum Beispiel der Sonnenstrahlung zu gewährleisten.The container can be made in one piece or in several parts, for example, from an upper and a lower part, which are detachably or firmly connected to each other. Both the upper part and the lower part can be manufactured in any structural designs in order to realize the widest possible field of application of the device. In addition to the different materials, different colors can be used to ensure optimum absorption, for example, of solar radiation.
Wenn die Behältnisse zum Beispiel als Dachplatten oder Wandpaneele eingesetzt werden, kann auf die üblichen Module zur Aufnahme der thermischen Energie und auf die üblichen Dachplatten bzw. Wandisolationen verzichtet werden, wodurch nicht nur die Herstellungskosten der solarthermischen Systeme oder der Biomassenlagern sondern auch die Herstellungskosten der Gebäude deutlich gesenkt werden können. Zudem kann der verwendete Werkstoff insbesondere der verwendete Kunststoff derart gewählt werden, dass die auftretenden Umgebungseinflüsse zum Beispiel durch das Wetter oder durch chemische Reaktionen berücksichtigt werden, so dass eine hohe Lebensdauer erreicht werden kann. Wenn zudem recycelter Kunststoff eingesetzt wird, können neben der umweltfreundlichen Ressourceneinsparung auch die Herstellungskosten weiter reduziert werden.If the containers are used, for example, as roof panels or wall panels, can be dispensed with the usual modules for receiving the thermal energy and the usual roof panels or wall insulation, thereby not only the cost of solar thermal systems or biomass storage but also the cost of building can be lowered significantly. In addition, the material used in particular the plastic used can be chosen such that the environmental influences occurring, for example, by the weather or by chemical reactions are taken into account, so that a long service life can be achieved. In addition, if recycled plastic is used, in addition to the environmentally friendly resource savings and the production costs can be further reduced.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:Hereinafter, the present invention will be further explained with reference to the drawings. Show it:
In den
Jedes Behältnis
Das mit dem Gehäuseunterteil
Wie insbesondere aus den
Wie insbesondere aus den
Insbesondere
An der nicht weiter dargestellten Rückseite jedes Gehäuseunterteiles
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Behältniscontainer
- 22
- GehäuseoberteilHousing top
- 33
- GehäuseunterteilHousing bottom
- 44
- Stegweb
- 55
- Einlassinlet
- 66
- Auslassoutlet
- 77
- Rastelementlocking element
- 88th
- Abstandshalterspacer
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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