DE102014000232A1

DE102014000232A1 - Variables regeneratives Energiesystem zum Heizen und Kühlen

Info

Publication number: DE102014000232A1
Application number: DE102014000232.2A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-01-09
Filing date: 2014-01-09
Publication date: 2015-07-09

Abstract

Es beschreibt ein variables regeneratives Energiesystem, welches an die Erfordernisse der Gebäude anpassbar ist. Es produziert den Wärme- und Strombedarf nachhaltig selbständig.

Description

Die Baukörper von historischen Gebäuden und Kirchen sind in der Regel groß, hoch und schlecht gedämmt. Die heutigen Heizungen mit Warmluft oder Elektrostrahlern haben einen enormen Energiebedarf. Die warme Luft steigt nach oben, die Besucher empfinden es aber dennoch als kalt, da die Luft sich bewegt und zirkuliert. Aus energetischen Gründen seitens der EneV und vor allem aus enormen Kosten Gründen, muss diese Art von Beheizung durch alternativen ersetzt werden, da die Kirchen diese finanziellen Mittel in der Zukunft nicht mehr aufbringen können. Regenerative Beheizungssysteme in diesen Gebäuden sind weitestgehend unbekannt. Ursprünglich wurden diese Baukörper nicht beheizt.
Als Alternative Lösung ergibt sich eine neue Dimension der Art der Beheizung.
Der Begriff des variablen regenerativen Energiesystems zum Heizen und Kühlen wird am Beispiel der Besuchererwärmung zusammengestellt. Es besteht aus folgenden Komponenten.

1. Luftabsorber oder Wasserkollektor zur Wärme- auf bzw. Abgabe
2. Wärmepumpe zur Temperaturerhöhung
3. Fußbodenheizung zur Wärme- ab bzw. Aufnahme
4. Wärmespeicher Wasser alternativ Wachs
5. Erdkollektor zur Wärme- ab bzw. Aufnahme
6. Stromerzeugung durch Photovoltaik
7. Abwärme von Menschen, Tieren und Regen

Das System soll die Besucher von Kirchen oder historischen Gebäuden während Ihres Aufenthaltes erwärmen. Dies geschieht mit einem regenerativen System, welches sich in den Sommermonaten auflädt und in den Wintermonaten die Energie wieder abgibt. Basis für die Auslegung der Besuchererwärmung sind die Anzahle der Veranstaltungen z. B. Gottesdienste und deren Dauer während der Wintermonate. Ebenso ist der Frostschutz (Besuchererwärmung läuft und es ist keine Veranstaltung) bei der Auslegung zu berücksichtigen. Die Anzahl der Besucher wird an der Anzahl der Sitzplätze festgelegt. Die Besuchererwärmung ist individuell an jeden Baukörper und Nutzungsverhalten bei der Auslegung anpassbar. Es wird angestrebt diese so klein als möglich auszulegen und dennoch den Nutzungsbedarf komplett abzudecken.
1. Luftabsorber oder Wasserkollektor zur Wärme- auf bzw. Abgabe
Die Dächer in diesen historischen Gebäuden sind in der Regel ungenutzt und leer. Die Außenseiten der Dächer darf in der Regel aus Denkmalschutzgründen optisch nicht verändert werden. Aus diesem Grunde wurde die Innenseite der Dächer zur Wärmeaufnahme gewählt. Dies hat den Vorteil, dass die Wärmeaufnahme nicht direkt von der Dauer der Sonneneinstrahlung abhängt, sondern nur indirekt. Die Außenseiten der Kirchendächer sind aber ebenso für die Wärmeaufnahme geeignet.
Die Größe der Kollektoren wird dem Bedarf angepasst ausgeführt. Die Wärmeaufnahme kann mit einem offenen Luftsystem bzw. geschlossenem Wassersystem ausgeführt werden. Beim z. B. Wassersystem geschieht die Wärmeaufnahme z. B. im Sommer vorzugsweise im meist ungenutzten Dach mittels Absorber (1), dies sind schwarze Schläuche mit einer z. B. Glykol-Wasser-Füllung. Die Luft des Dachraumes wird von außen mit der Sonne über das Dach erwärmt. Der Absorber ist im Dach aufgestellt und nimmt diese Wärme auf. Der Absorber ist mit dem Wärmespeicher verbunden, welcher vorzugsweise im Keller steht. Die Wärmeaufnahme ist sowohl mit einem geschlossenen Luft bzw. Wassersystem als auch offenen Luftsystem realisierbar. Beim offenen System ist Luft das Wärmetransportmedium welche im Dachraum die erhitzte Luft ansaugt und über Rohrsysteme in den Wärmespeicher oder direkt zu den Besuchern transportiert. Bei der Besuchererwärmung kann die Luft noch zusätzlich über elektrische Heizelemente auf die vorgesehene Temperatur angehoben werden. Der Wärmetransport wird mittels Umwälzpumpe bzw. Gebläse (bei Luft) bewirkt. Die Umwälzpumpe (Gebläse) wird immer dann zugeschaltet, wenn der Dachraum ca. 1°–2° warmer ist als die Referenztemperatur im Speicher. Die Regeneration des Speichers geschieht immer dann wenn die entsprechende Temperaturdifferenz vorhanden ist. Die Speicherung der Wärme geschieht vorzugsweise mit Wasser in einem gut wärmegedämmten Behälter (2). Die Form des Behälters ist individuell anpassbar. Die Größe wird an den Erfordernissen angepasst. Dies kann jedoch auch mit Wachs, welches sich verflüssigt gespeichert werden. Bei einem geschlossenen Luftsystem erfolgt die Wärmeaufnahme mittels Luftabsorber, welcher als Transportmedium Luft nutzt und diese z. B. im Dachraum erhitzt. Die Luft zirkuliert vom Luftabsorber zum Wärmespeicher und gibt dort ihre Wärme ab, um im Absorber wieder Wärme aufzunehmen. Die Luft befindet sich hierbei in einem geschlossenen Kreis. Alternativ lässt sich diese auch mit einem offenen Kreis vom erhitzten Dach zum Wärmespeicher transportieren. Der Weg zum Speicher muss entsprechend kurz ausgebildet sein, damit die Luft ihre einmal aufgenommene Wärme nahezu behält. Bei dem geschlossenen und offenen System wird die Luft mittels eines Ventilators transportiert
2. Wärmepumpe zur Temperaturerhöhung
Die Wärme für die Besuchererwärmung wird entweder direkt vom Speicher zu den Besuchern (Vorlauftemperatur von ca. 35°–40°C) geschickt oder indirekt über die Wärmepumpe bzw. elektrischer Heizelemente erzeugt. Als Wärmepumpen kommen alle für diese Medien geeignete Wärmepumpen in Betracht. Die Besuchererwärmung kann so direkt vom Wärmespeicher bzw. indirekt über die Heizelemente bzw. Wärmpumpe beaufschlagt werden. Je nach Anwendung der Wärmepumpenart wird Strom oder Wärme für das Überwinden der Temperaturdifferenz eingesetzt. Mit Hilfe der Wärmepumpe werden Umweltwärme, Sonnenwärme oder sonstige Abwärmen als Wärmequelle für die Besuchererwärmung herangezogen. Die Größe der Wärmepumpe ist gemäß den Anforderungen ausgelegt. Die Wärmepumpe wird im Zusammenhang mit dem Wärmespeicher notwendig, sofern dieser unter die vorgesehenen 35°–40°C abfällt. Diese Temperatur wurde ermittelt, um bei der Besuchererwärmung eine Oberflächentemperatur von ca. 30°C zu erzeugen. Die Ersparnis ergibt sich aus der zeitlichen Begrenzung der Nutzung der Besuchererwärmung und der niedrigen Vorlauftemperatur, welche eine geringe Pumpenergie benötigt. Nicht das Gebäude sondern die Besucher sollen erwärmt werden. Die Wärmepumpe ermöglicht so im System mit den anderen Komponenten die Nutzung vielfältiger Energiearten, die vorhanden sind und sonst nicht genutzt werden.
3. Fußbodenheizung zur Wärme- ab bzw. Aufnahme
Unter den Sitzbänken sind Aluprofilkörper verlegt in denen die Wärmeabgabeleitungen eingepresst sind. Die Ansprechzeit der Heizung ist daher sehr schnell. Die Vorlauftemperatur schwankt zwischen 25° und 35°C. Die darüber sitzenden Besucher werden mittels Strahlung erwärmt und es bildet sich eine sogenannte Wärmeglocke unter den Besuchern. Durch die relativ geringe Masse wirkt die Fußbodenheizung wie ein großer Heizkörper mit entsprechend geringer Ansprechzeit. Mit dieser Besuchererwärmung wird der Aufenthalt in einer sonst ungeheizten Kirche als angenehm empfunden und ist äußerst energiesparend. Mit dem beschriebenen System kann bei Bedarf (z. B Sommer) auch gekühlt werden. In diesem Fall wird die Zirkulation unter den Sitzbänken angeschaltet und über einen Wärmetauscher (Heizwasser/Sole) an den Wärmespeicher die Wärme abgegeben.
Die Kühlung kann solange aufrechterhalten werden, wie es die tatsächlichen Temperaturen vom abgebenden und aufnehmenden Kreis es zulassen. Die Heizschlangen unter den Sitzbänken werden als großer Wärmetauscher betrachtet. Die Wärmeübertragung kann auch mit einem geschlossenem Luftsystem, welche unter den Sitzbänken verteilt angeordnet sind erfolgen. Der Antrieb der Luft erfolgt mittels Gebläse. Zur besseren Wärmeabgabe können die Luftkanäle gerippt ausgeführt werden, damit die Luft an der inneren Wärmeübergabe verwirbelt und so der Kontakt verbessert wird. Die ausgeführte Luftgeschwindigkeit sollte so gewählt werden, dass das System nach außen keine Geräusche abgibt.
4. Wärmespeicher Wasser alternativ Wachs
Der Standort des Speichers sollte nahe an dem Gebäude sein, um die Umwälzverluste klein zu halten. Auch ein Erdspeicher ist möglich (2, 2a). Die geometrische Form des Speichers ist frei wählbar, kann aber den Örtlichkeiten angepasst werden. Entscheidend ist das Volumen, welches die Speichergröße der gespeicherten Energie bestimmt. Der Wärmespeicher ist ein nach außen offener Speicher mit mindestens 10% Luft. In dem Speicher sind zwei Wärmetauscher vorzugsweise als Wendel ausgeführt eingebaut die einen unterschiedlichen Durchmesser haben. Der größere wird nahe der äußeren Speicherwand und Boden eingebaut. Um die vorher ermittelte Wärmetauscher Fläche zu erhalten können auch mehrere Wendeln mit gleicher Länge und geringem Abstand zueinander außen am Speicher und am Boden angebracht werden. Die Vor- bzw. Rückläufe werden in einem getrennten Sammelrohr zusammengefasst und mit der Zirkulationspumpe verbunden. Dieser geschlossene Kreis bestehend aus Luftabsorber, Rohrleitungen, Wärmetauscher und Zirkulationspumpe fördert die Wärme vom Dach in den Speicher oder alternativ vom Dach in den Erdkollektor. Alternativ kann bei dem Arbeitsmedium Luft auch diese analog dem Arbeitsmedium Wasser/Glykol die Anordnung der Wärmetauscher an der Behälterwand bzw. Boden erfolgen. Entscheidend ist, dass die Wärme am Boden und an der Behälterwand in das Speichermedium eingeleitet wird und in der Mitte des Speichers wieder entnommen werden kann. Der radiale bzw. axiale Abstand der Wärmetauscher im Speicher soll gleich ausgeführt werden, damit bei Eisbildung diese nahezu gleichzeitig am Boden bzw. Behälterwand erreicht.
Die Wärmeentnahme aus dem Speicher geschieht bei Bedarf meist zeitversetzt mit einem Wärmetauscher vorzugsweise gewendelt, jedoch mit einem deutlich kleineren Durchmesser, der im Inneren des Speichers angeordnet ist. Um die notwendige Fläche zu erreichen können auch mehrere parallel laufende Wendeln, die nur einen geringen Abstand zueinander haben, jedoch gleich lang sind, eingebaut werden. Die Vor- und Rückläufe werden jeweils in einem getrennten Sammelrohr zusammengefasst und mit der Wärmepumpe verbunden (3). Je nach vorhandener Speichertemperatur wird die Wärme vom Speicher mittels Umwälzpumpe in die Schlangen der trockenen Fußbodenheizung geschickt. (3a) Da bei Eisbildung und Wasser als Speichermedium dieses sich volumenmäßig um ca. 9% vergrößert muss das vorhandene Volumen im Erdspeicher die Eismenge auch aufnehmen können. Der Speicher ist daher nur ca. 90% gefüllt. Die restlichen 10% werden als Luft vorgehalten. Im Gegensatz zu EP 1 807 672 B1 wird der Inhalt des Behälter welcher vorzugsweise aus Beton ausgeführt ist, nicht restlos in Eis umgewandelt. Die Wärmeentnahme erfolgt nur zu ca. 95% d. h. es bleibt immer eine Restmenge Wasser im Speicher erhalten. Die Abschaltung erfolgt messtechnisch über z. B. die entnommene Wärmemenge. Dies hat den entscheidenden Vorteil, dass die Behälterwand (hier Beton) selbst nicht in die Frostphase gerät. Der Wassereinschluss im Beton, welcher verfahrenstechnisch immer vorhanden ist, bleibt flüssig. Es können sich keine Risse bilden, die den Behälter auf Dauer undicht werden lassen. Zur weiteren Sicherheit ist die Innenseite des Wärmespeichers mit einer temperaturfesten Beschichtung ausgestattet, welche die Dichtheit des Speichers über die Lebensdauer hinweg sicherstellt. Damit der Wärmespeicher auch von außen nicht in die Frostphase gerät, ist dieser außen zusätzlich ausreichend isoliert. Dies bewirkt, dass die Temperatur im Speicher länger gehalten werden kann und im Niveau höher liegt als im unisolierten Speicher. Mit dieser erhöhten Wärmeenergie kann die Besuchererwärmung in der Anfangsphase auch ohne Wärmepumpe auskommen und so Strom sparen. Die Wärmepumpe wird erst notwendig, wenn prinzipbedingt die Temperatur im Speicher unter ca. 30°C fällt.
Die Speicher können auch mehrfach ausgeführt werden und jahresbezogen als Wärme bzw. Kältepuffer verwendet werden. Die Umschaltung der Wärmezufuhr geschieht außerhalb mittels Ventile. Der Wärmespeicher gibt die notwendige Wärme an das System ab und beginnt von innen zu gefrieren. Das Wasser wird hierbei immer nach außen gedrängt und fließt in den vorhandenen Luftraum. Bei Regeneration wird Wärme zugeführt und das Eis bildet sich von außen beginnend zurück.
Wird Wachs als Wärmespeicher gewählt, so kann auch dieses sowohl mit Wasser/Glykol oder Luft die Wärme eingelagert und auch entnommen werden. Der Unterschied zum Wasserspeicher ist dass die Umwandlung in die feste Form beim Wachs abhängig von der Wachssorte ist. Erfindungsgemäß werden hier mehrere Wachssorten gleichzeitig angewendet, mit dem Vorteil, dass diese zu unterschiedlichen Temperaturen erstarren.
Werden z. B. fünf verschiedene Wachssorten mit Erstarrungstemperaturen von 30°, 35°, 40° 45°, und 50° eingesetzt, und in der flüssigen Phase homogen vermischt, so wird dieses Gemisch bei Wärmentzug nicht gleichzeitig erstarren, sondern in Abhängigkeit von der Art des Wachses und dem Standort. Durch die unterschiedlichen Auftriebe der Wachsphasen bleibt das Gemisch bei Entnahme nicht ruhig, sondern die Anteile mit dem größeren Auftrieb werden nach oben gedrückt und die mit dem kleineren Auftrieb nach unten. Die Wärmeentzugsfläche muss ausreichend groß gestaltet werden, da bei der Umwandlung in die feste Phase Wachs als Isolator wirkt. Die Anwendung für die Besuchererwärmung kommt der Eigenheit der Erstarrung des Wachses entgegen, da die Wärmeanforderung zeitlich sehr begrenzt erfolgt und im Gegensatz zur Heizung Ruhephasen im Einsatz innehat.
Die Ruhephasen zwischen den einzelnen Wärmanforderungen bewirken, dass die Wärme Zeit hat zu fließen bzw. sich auszugleichen. Zur gleichmäßigen Durchmischung der einzelnen Wachsphasen ist es vorgesehen, den Speicher mit Öffnungen zu versehen, in denen das flüssige Wachsgemisch wieder verquirlt werden kann. So kann einer Entmischung nach einer Entladung entgegengewirkt werden. Analog dem Wasserspeicher kommt auch beim Wachsspeicher die Wärmepumpe erst zum Einsatz, wenn die Temperatur im Speicher unter 30°C gefallen ist. Bei den hier beschriebenen Wachssorten kommt die Wärmepumpe erst relativ spät zu Anwendung. Auch eine Kombination aus Wasser und Wachs ist möglich. Jedoch wird einer Vermischung in einem Behälter die separate Anordnung bevorzugt. Die Temperaturen werden von außen nach innen steigend angeordnet. Dies bedeutet, dass innen das heißere Medium gespeichert und außen das kühlere Medium wird.
5. Erdkollektor zur Wärme ab- bzw. Aufnahme
Das System kann zusätzlich auch mit einem Erdkollektor ausgeführt werden, mit dem Vorteil, dass die Wärme im Sommer dort zusätzlich eingelagert bzw. im Winter entnommen werden kann. Zur Ausführung können die bekannten Erdkollektorrohre (HDPE) kommen die meanderförmig unter dem Hauptwärmespeicher und seitlich um diesen gewickelt angeordnet werden können. Der Umstand, dass bei Errichtung des Hauptwärmespeichers eine entsprechende Grube ausgehoben werden muss, wird genutzt und die Kollektorrohre werden am Grubenrand und um den Hauptwärmespeicher bzw. an dessen Boden verlegt. Da auch der Hauptwärmespeicher Wärme des Sommers über die Isolierung verliert kann diese zusätzlich wieder genutzt werden. Der Erdkollektor mit der umschließenden Erde wird als Wärmebezugsquelle (niederes Temperaturniveau) zur Besuchererwärmung genutzt. Durch das Verbinden im System kann der Hauptwärmespeicher kleiner ausgeführt werden.
Die Wärme kann mit dem System entnommen aber auch bei Kühlung in den Kollektor geschickt werden. Mittels Temperatursensoren kann über die Steuerung die Wärme entsprechend verteilt und eingelagert werden. Wärmeentzug und Regeneration erfolgt mit dem Kollektor welcher außerhalb mittels Ventilen unterschiedlich angesteuert wird. Auch eine doppelte Verlegung ist denkbar, d. h. Entzug und Zufuhr in eigenen Kollektorfeldern ist vorgesehen.
6. Stromerzeugung mittels Photovoltaik
Die Stromerzeugung mittels Photovoltaik wurde diesem System zugeordnet, da mit Hilfe dieses solar erzeugten Stromes der selbst verbrauchten Strom übers Jahr auch erzeugt werden kann. Die Besuchererwärmung kann daher auch auf der Stromseite als nachhaltig betrachtet werden. Eine separate Stromspeicherung ist vorstellbar. Angestrebt wird vorerst jedoch die Erzeugung, welche den Verbrauch ausgleichen soll. Als Verbrauch wird der Licht als auch der Heizungsstrom betrachtet. Die Flächen zur Stromerzeugung sind an das Gebäude bzw. in der nahen Umgebung anzuordnen. Die Besonderheiten des Denkmalschutzes sind hierbei einzuhalten und lassen eine direkte Erzeugung am Dach mitunter nicht zu. Durch Anwendung farblich abgestimmter Module bzw. in der Dacheindeckung (Ziegeln) kann diese optisch unauffällig auch im Dach integriert werden. In Verbindung mit einer stromerzeugenden Photovoltaikanlage, kann der gesamte Wärme- und Strombedarf über das Jahr selbst erzeugt und verbraucht wird. Das Gebäude kann so quasi autark gestaltet werden. Mittels Stromspeicher auch netzunabhängig.
Das System kann jede vorhandene Heizung ersetzen ohne Komforteinbußen.
7. Abwärme von Menschen, Tieren und Regen
Die Besuchererwärmung ist ein variables System mit unterschiedlichen Temperaturen. Das Besondere an dieser Besuchererwärmung ist die Variabilität des Systems, welches exakt an die Erfordernisse des vorhandenen Gebäudes angepasst werden kann. Die vorhandenen Wärmequellen werden entsprechend temperaturabhängig genutzt (laden/entladen). Sommerliche Umweltwärme wird eingelagert und im Winter genutzt. Der entladene Speicher kann im Sommer zur Kühlung bzw. Wärmeaufnahme genutzt werden. Auch Abwärme von Menschen, bzw. Tieren kann von dem System genutzt werden.
Entscheidend sind, der Zeitpunkt der Wärmebereitstellung, die Wärmemenge und die Temperaturhöhe. Die Steuerung nutzt diese dann als Wärmequelle für die Besuchererwärmung oder entzieht der Umgebung Wärme oder im Heizfall führen diese im Winter Wärme zu. Ebenso kann der Luftabsorber im Dach als Wärmetauscher die Wärme aufnehmen oder bei Bedarf auch abgeben. (Kühlung)
Weiter besteht die Möglichkeit bei dieser Anordnung um den Hauptwärmespeicher außen einen weiteren Wärmetauscher anzubringen, der die Wärme außerhalb des Speichers nutzen kann. Durch diese Erweiterung kann die Dimensionierung des Hauptwärmespeichers kleiner ausfallen.
Das System kann auch mit einer Regenspeicheranlage kombiniert werden. Das Regenwasser fließt diskontinuierlich dem Speicher zu und führt somit Wärme in das Speichersystem ein. Das Regenwasser kann zu untergeordneten Spülzwecken und zur Wärmeentnahme genutzt werden. Dieser Speicher erhält dann nur einen Entnahmewärmetauscher und einen Begrenzer, welche die Umwandlung in Eis z. B. bei 70% begrenzt. Dies ist erforderlich, damit die Spülfunktion erhalten bleibt. Das überschüssige Regenwasser wird versickert oder dem Kanal zugeführt. Der Wärmeinhalt des Regens kommt dem Speicher und dessen Umgebung zugute. Der Regenwasserspeicher wird als separate Wärmequelle für die Wärmepumpe genutzt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1807672 B1 [0011]

Claims

Variables regeneratives Energiesystem zum Heizen und Kühlen mit zumindest einem Wärmtauscher zur Wärmeabgabe und einem Wärmespeicher, welcher mittels einer Wärmepumpe in Wirkverbindung steht gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a. das System arbeitet diskontinuierlich nach Bedarf b. das System nutzt verschiedene Wärmequellen und koppelt diese mit der Wärmabgabe. c. die Wärmeauf- bzw. Abgabe können zeitgleich oder verschieden erfolgen d. das Wärmetransportmedium kann gasförmig oder flüssig sein. e. das Arbeitsmedium ist in der Masse und der Art gleichbleibend und bildet eine Wärmeübertragungskette innerhalb eines geschlossenen Wirkkreislaufes mit gleichbleibender Strömungsrichtung f. dem Wirkkreis des Arbeitsmediums sind Steuerorgane zugeordnet, welche den Strömungsverlauf definiert umlenken können. g. Der Wärmespeicher ist mittels offenem oder geschlossenem Wirkprozeß reversibel aufladbar. h. Die Medien zur Wärmeaufnahme können sich von den Medien der Wärmeabgabe unterscheiden.
Variables regeneratives Energiesystem zum Heizen und Kühlen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragung sowohl an der Wärmequelle als auch bei deren Nutzung die Strömung kontrolliert verwirbelt wird, um die Übertragung der Wärme zu verbessern und die Übertragungsfläche zu minimieren.
Variables regeneratives Energiesystem zum Heizen und Kühlen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein Wasserspeicher zur Anwendung kommt, der folgende Merkmale aufweist: a. der Inhalt des Speichers ist zur zu 90% mit Wasser gefüllt, der Rest ist Luft b. die Wärmetauscher zum Wärmezuführen sind an der Außenseite des Speichermediums innerhalb des Behälters seitlich und unten angebracht c. die Innenseite des Behälters ist zusätzlich zwecks Abdichtung dauerhaft und temperaturbeständig beschichtet d. die Wärmetauscher zur Wärmeentnahme sind innen im Speichermedium angeordnet e. der Abstand der Wärmetauscher zwischen Wärmeentnahme und Wärmezufuhr ist nahezu gleich f. der Behälter ist zum Erdreich ausreichend isoliert g. die Umwandlung der Eisphase wird bei ca. 95% gestoppt h. die Wärme kann über mehrere Monate hinweg gespeichert werden i. der Speicher ist im frostsicher eingegraben
Variables regeneratives Energiesystem zum Heizen und Kühlen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein Wachsspeicher zur Anwendung kommt, der folgende Merkmale aufweist: a. der Inhalt des Speichers ist zu ca. 95% mit einem Wachsgemisch gefüllt b. das Gemisch besteht aus unterschiedlichen Wachsen, mit verschiedenen Erstarrungspunkten c. die unterschiedlichen Wachsarten sind homogen miteinander vermischt d. die Wärmezufuhr und Entnahme kann mit nur einem oder verschiedenen Wärmetauschern erfolgen e. die Homogenität der Mischung lässt sich mittels Quirl herstellen f. die Wärmeentnahme ist zyklisch unterbrechbar g. das Temperaturniveau liegt über dem Niveau der Nutzung
Variables regeneratives Energiesystem zum Heizen und Kühlen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Wärmequellen genutzt werden, die folgende Merkmale aufweisen: a. die Temperaturniveaus der Quellen sind unterschiedlich hoch b. die Quellen können auch als Speicher genutzt werden c. die Quellen können auch innerhalb von Gebäuden liegen d. die Quellen können zusätzlich mit Exergie vor der Nutzung aufgewertet werden
Variables regeneratives Energiesystem zum Heizen und Kühlen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass Regenwasser als Wärmequelle genutzt wird und folgende Merkmale aufweist: a. Regenwasser fließt diskontinuierlich zu und wird in einem Speicher gesammelt b. Regenwasser wird auch als Spülwasser genutzt c. Regenwasser wird mittels Wärmetauscher Wärme entzogen aber nur teilweise in Eis umgewandelt d. die Innenseite des Behälters ist zusätzlich zwecks Abdichtung dauerhaft und temperaturbeständig beschichtet e. überschüssiges Wasser wird versickert oder abgeleitet f. die Regeneration erfolgt durch nachfließendes Regenwasser g. der Speicher ist nach außen nicht isoliert und gibt die Wärme an die Umgebung ab. h. der Speicher ist frostsicher eingegraben