DE10209373B4 - Anlage zur Wärmeversorgung von Gebäuden o. dgl. - Google Patents

Anlage zur Wärmeversorgung von Gebäuden o. dgl. Download PDF

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Abstract

Anlage zur Wärmeversorgung von Gebäuden o.dgl., mit einem Wärmepumpen-Aggregat, an dem einerseits Verbindungsrohre von im als Wärmequelle dienenden Erdboden verlegten Kollektoren und andererseits Rohre von in dem jeweiligen Gebäude verlegten Heizkreisen angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoren (5) in einem Graben (8) in mehreren Lagen (9) mit Zwischenschichten (10) aus Sand übereinander flach verlegt sind, wobei die unterste Lage (9a) der Kollektoren (5) auf einer Schicht (11) aus Sand aufliegt und die oberste Lage (9c) der Kollektoren (5) mit einer weiteren Schicht (12) aus Sand abgedeckt ist, und daß zwischen jeweils zwei Lagen (9a und 9b bzw. 9b und 9c) von Kollektoren (5) Ansaugrohre (13) einer Lüftungsanlage (14) für die Räume (15) des jeweiligen Gebäudes (1) verlegt sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Wärmeversorgung von Gebäuden o.dgl., mit einem Wärmepumpen-Aggregat, an dem einerseits Verbindungsrohre von im als Wärmequelle dienenden Erdboden verlegten Kollektoren und andererseits Rohre von in dem jeweiligen Gebäude verlegten Heizkreisen angeschlossen sind.
  • Eine solche Anlage ist aus AT 406 521 B bekannt.
  • Aufgrund der ständig steigenden Energiekosten von Brennstoffen für die Wärmeversorgung von Gebäuden durch Preiserhöhungen und Steuern erlangt die Wärmeversorgung mittels Wärmepumpen, mit der die natürliche Wärme aus dem Erdboden genutzt wird, immer größere Beliebtheit. Bei einer bekannten Anlage dieser Art werden Kollektoren auf einer ebenen Grundstückfläche im Erdboden frostfrei verlegt. Diese Verlegung erfordert jedoch ein relativ großes Grundstück, was heutzutage zumeist jedoch nicht vorhanden ist. Außerdem ist eine Regeneration der mit der Zeit vereisenden Kollektoren kaum möglich.
  • Bei einer anderen bekannten Anlage werden mittels Bohrungen im Erdboden Erdwärmesonden erstellt. Diese Art von Anlage benötigt kaum Grundstücksfläche, wobei jedoch die Erstellung der Bohrungen im Erdboden sehr kostenintensiv ist.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anlage zu schaffen, bei der für die Verlegung der Kollektoren relativ wenig Platz erforderlich ist und sich dieselbe relativ preiswert gestaltet, und bei der sehr einfach eine Regeneration der Kollektoren im Erdboden erfolgt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die erfindungsgemäße Anlage zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß bei der Verlegung der Kollektoren relativ wenig Platz erforderlich ist. Hierzu braucht mittels eines Baggers lediglich ein Graben ausgehoben zu werden. Dies wirkt sich zudem sehr günstig auf die Erstellungskosten einer derartigen Anlage aus. Gegenüber der zuvor beschriebenen Anlage mit Erdwärmesonden ergibt sich eine Ersparnis von 50% bis 60%.
  • Da Gebäude heutzutage immer besser abgedichtet werden, ist eine kontrollierte Wohnraumbe- und -entlüftung notwendig, so daß bei der erfindungsgemäßen Anlage für eine Regeneration der Kollektoren das bzw. die Ansaugrohr e) einer Lüftungsanlage genutzt wird bzw. werden. Die dem Erdboden entzogene Wärme wird über diese Ansaugrohre wieder in den Erdboden gebracht, so daß starke Vereisungen an den Kollektoren weitestgehend ausgeschlossen werden.
  • Für eine weitere Verbesserung der Regeneration der Kollektoren kann eine oberhalb derselben im Erdboden verlegte Verrieselungseinrichtung genutzt werden, mit der der Erdboden angefeuchtet wird und dadurch die Wärmeleitfähigkeit des Erdbodens verbessert wird. Da heutzutage Oberflächenwasser nicht in den Abwasserkanal laufen soll, sondern auf dem Grundstück verrieseln soll, können diese Verrieselungsrohre für die Verrieselungseinrichtung genutzt werden.
    •
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die Zeichnung. Dabei zeigt
  • 1 eine schematische Schnittdarstellung der Anlage mit einem Gebäude und
  • 2 einen vergrößerten Schnitt nach der Linie II-II in 1.
  • Die in den Figuren dargestellte Anlage zur Wärmeversorgung von Gebäuden 1 o.dgl. besteht aus einem Wärmepumpen-Aggregat 2, an dem einerseits Verbindungsrohre 3 von im als Wärmequelle dienenden Erdboden 4 verlegten Kollektoren 5 und andererseits Rohre 6 von in dem jeweiligen Gebäude verlegten Heizkreisen 7 angeschlossen sind (in 1 ist zur Vereinfachung lediglich ein Heizkreis 7 dargestellt).
  • In den Verbindungsrohren 3 und den Kollektoren 5 zirkuliert eine Flüssigkeit, die die Erdwärme aufnimmt und zum Wärmepumpen-Aggregat 2 transportiert. In dem Wärmepumpen-Aggregat wird die so erhaltene Wärme den Heizkreisen 7 zugeführt und gekühlte Flüssigkeit gelangt wieder in den Kreislauf der Kollektoren 5.
  • Die Kollektoren 5 sind in einem Graben 8 im Erdboden 4 in mehreren Lagen 9 (in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel mit drei Lagen 9a, 9b, 9c) mit Zwischenschichten 10 aus Sand übereinander flach verlegt, wobei innerhalb jeder Lage 9a, 9b, 9c mehrere Kollektoren 5 hintereinander vorgesehen sind. Die unterste Lage 9a der Kollektoren 5 liegt dabei auf einer Schicht 11 aus Sand auf, und die oberste Lage 9c ist mit einer weiteren Schicht 12 aus Sand abgedeckt. Der Sand führt bei einer Taupunktunterschreitung zu einer Wasserbildung, und es entsteht ein sehr hoher Latentgewinn.
  • Zur Regeneration der Kollektoren 5 sind jeweils zwischen zwei Lagen 9a und 9b bzw. 9b und 9c von Kollektoren 5 Ansaugrohre 13 einer Lüftungsanlage 14 für die Räume 15 des jeweiligen Gebäudes 1 verlegt. Dabei wird über die Ansaugrohre 13 die dem Erdboden 4 entzogene wärme wieder in den Erdboden 4 gebracht, bevor die angesaugte Luft die Lüftungsanlage 14 erreicht, in der sie gefiltert und von dort über Rohrleitungen 16 den Räumen 15 zugeführt wird. Die verbrauchte Luft wird aus den Räumen 15 über Rohrleitungen 17 abgesaugt und ggf. einem Wärmetauscher innerhalb der Lüftungsanlage 14 zugeführt, bei dem eine Abgabe der Wärme an die Frischluft geruchsfrei erfolgen kann. Anschließend wird die Abluft über eine Abluftleitung 18 ins Freie ausgestoßen.
  • Für eine weitere Verbesserung der Regeneration der Kollektoren 5 kann über der obersten Lage 9c der Kollektoren 5 eine Verrieselungseinrichtung 19, die beispielsweise ein Dränagerohr sein kann, in dem Graben 8 verlegt sein. Dadurch wird der Erdboden 4 bzw. der Sand angefeuchtet, und es erfolgt, wie bereits erwähnt, eine Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit des Erdbodens 4.
  • Zur zusätzlichen Regeneration der Kollektoren 5 kann die oberste Lage 9c von Kollektoren 5 mit der untersten Lage 9a von Kollektoren 5 über eine Zirkulationsleitung (nicht dargestellt) verbunden sein.
    • 1
    Gebäude
    2
    Wärmepumpen-Aggregat
    3
    Verbindungsrohre von 2 zu 5
    4
    Erdboden
    5
    Kollektoren
    6
    Rohre von 7
    7
    Heizkreise in 1
    8
    Graben in 4
    9
    Lagen von 5
    9a
    (untere) Lage von 5
    9b
    (mittlere) Lage von 5
    9c
    (obere) Lage von 5
    10
    Zwischenschichten zwischen 9a und 9b bzw. 9b und 9c in 8
    11
    (untere) Sandschicht in 8
    12
    (obere) Sandschicht in 8
    13
    Ansaugrohre von 14
    14
    Lüftungsanlage
    15
    Räume in 1
    16
    Rohrleitung für Frischluft von 14 in 1
    17
    Rohrleitung für Abluft von 14 in 1
    18
    Abluftleitung von 14
    19
    Verrieselungseinrichtung

Claims (5)

  1. Anlage zur Wärmeversorgung von Gebäuden o.dgl., mit einem Wärmepumpen-Aggregat, an dem einerseits Verbindungsrohre von im als Wärmequelle dienenden Erdboden verlegten Kollektoren und andererseits Rohre von in dem jeweiligen Gebäude verlegten Heizkreisen angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoren (5) in einem Graben (8) in mehreren Lagen (9) mit Zwischenschichten (10) aus Sand übereinander flach verlegt sind, wobei die unterste Lage (9a) der Kollektoren (5) auf einer Schicht (11) aus Sand aufliegt und die oberste Lage (9c) der Kollektoren (5) mit einer weiteren Schicht (12) aus Sand abgedeckt ist, und daß zwischen jeweils zwei Lagen (9a und 9b bzw. 9b und 9c) von Kollektoren (5) Ansaugrohre (13) einer Lüftungsanlage (14) für die Räume (15) des jeweiligen Gebäudes (1) verlegt sind.
  2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Lagen (9a, 9b, 9c) von Kollektoren (5) vorgesehen sind.
  3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb einer Lage (9a, 9b, 9c) mehrere Kollektoren (5) hintereinander vorgesehen sind.
  4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die oberste Lage (9c) von Kollektoren mit der untersten Lage (9a) von Kollektoren (5) über eine Zirkulationsleitung verbunden ist.
  5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß über der obersten Lage (9c) der Kollektoren (5) eine Verrieselungseinrichtung (19) in dem Graben (8) verlegt ist.
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