DE10219025A1 - Solarkonzept für Heizungsanlagen - Google Patents

Abstract

Für diese Offenlegungsschrift wurde kein Patentanspruch eingereicht.

Description

• Geschützt werden soll, daß die Wärmepumpe bedarfsgerecht , innerhalb meines Konzeptes, zugeschaltet wird und das Konzept selbst. Mit der wichtigste Teil des Konzeptes ist die Ergänzung der Wärmepumpe mit Solarkollektoren bzw. Photovoltaik. Erst, wenn die Solarkollektoren nicht mehr genügend Energie liefern, wird die Wärmepumpe eingeschaltet. Der dafür vorgesehene Computer, soll die Entscheidung für die Betriebsabläufe treffen. Rechner steuern, wann welche Energie getauscht bzw. hinzugefügt wird.
• Auch die Energierückgewinnung aus dem Brauchwasser ist in dem Konzept berücksichtigt. Ein Computer steuert die Heizabläufe. Die Nacherhitzung der Raumzuluft oder der vorerwärmten Raumzuluft mit einer Wärmepumpe bzw. dem Wärmetausch aus dem Warmwasserspeicher ist ein weiteres Highlight in diesem Konzept. So kann man Häuser ohne zusätzliche fossilen Brennstoffe wie Erdgas, Kohle, Holz und Öl mit Heizenergie versorgen. Die Umwelt wird deutlich geschont. Es wird kein Passivhaus notwendig.
• Die Heizungsanlage soll eine vernünftige Verwertung der Energien ermöglichen. Die Energien sind meist aus der Umgebungsluft des Hauses, Abwasserwärme, Wärmestrahlung (Sonne), der Erdwärme, der Raumluft, durch Vorerwärmung der Luft bzw. des Wassers durch verschiedene Medien (z. B. Erdreich), des Nutz- und Brauchwassers etc. zurückzugewinnen. Ein Computer steuert den optimalen Arbeitspunkt der Gesamtanlage. Das spart Strom für die Wärmepumpe. Die Anlage kann aber auch manuell eingestellt werden, was den Betrieb erschweren könnte.
• Mein Konzept sorgt dafür, daß die energierückgewinnenden Einheiten (Z.B. Wärmepumpe) erst bei Energiebedarf Energie liefern und nicht unnötig, während des Betriebes, Energie umwandeln (verbrauchen). Um möglichst Kosten zu sparen und die Umwelt zu schonen, wird der größtmögliche- und leicht zurückgewinnbare Teil der Energie, mit dem Wärmepump- und Wärmetauschsystem, dem Energiegesamtsystem wieder zugeführt. Ein Rechner errechnet die optimalen Betriebszustände. Energiegewinnende Einheiten, wie z. B. Solarkollektoren können ständig Energie liefern, da diese selbst keine zusätzliche Energie zur Gewinnung benötigen.
• Die größte Teil, der Energie, für die Versorgung z.B. eines Einfamilienhauses, wird durch Solarkollektoren bzw. anderer Energielieferanten (Wärmetauscher) gewonnen. Da viele Häuser zusätzliche Energie für die Heizung und Warmwasser benötigen, muß diese sinnvoll ergänzt werden. In diesem Konzept übernimmt die Erdwärme- bzw. Wärmepumpe diese Energieergänzung. Die Wärmepumpe soll erst arbeiten, wenn die Solarkollektoren, der Heizungsenergiespeicher, die Raumluftenergie und evtl. die Abwasserwärme nicht genug Sollenergie liefern. Vorraussetzung ist eine ordentliche Einstellung (Programmierung) des Heizsystems. Ist die Istenergie unter der Sollenergie für die gesamte Hausenergiebilanz für das Heiz- und Warmwassersystem, so muß die Wärmepumpe die Energiedifferenz ausgleichen. Sind die Solarkollektoren leistungsfähig genug, können einzelne Rückgewinnungskomponenten weggelassen werden.
• Die Ausführungsarten des Konzeptes können abweichen.
• Das heißt: Ein Erdkollektor kann durch eine Erdsonde oder durch einen Brunnen etc. bei der Planung ausgetauscht werden. Ein Solarkollektor (Wassererwärmung) kann z. B. durch einen Sollarkollektor für die Lufterwärmung ersetzt werden. Ein Warmwasserwärmetauschsystem kann parallel zugeschaltet bzw. integriert werden. Usw..
• Auch durch Kamine, Stromheizungen, Kerzen, Körperwärme o. andere Energiequellen kann die Energiebilanz ergänzt werden. Je günstiger der Energieverbrauch ist, desto weniger muß die Wärmepumpe nachliefern.
• Der Wärmetauscher für die Raumluft kann auch im Wärmepumpen- bzw. tauschsystem mit Rechner integriert sein.
• Im getrennten Raumluftwärmetauscher kann, je nach Aufbau des Systems, auch eine Wärmepumpe eingebaut sein. (Zur besseren Darstellung des Systems wurde der Raumlufttauscher getrennt in der Skizze. dargestellt.
• Alle Einheiten in der Skizze können getrennt oder einzeln kombiniert aufgebaut werden.
• Mögliche Arbeitsweise:
• Beispiel:
• Heizungslösung für ein Einfamileinhaus.
• Angesaugte Umgebungsluft ca. –10 Grad Celsius wird durch das Erdreich auf ca. 8 Grad Celsius erwärmt. Anschließend mit einem Wärmetauscher der Abluft Energie entzogen und der Zuluft zugeführt. Die restliche Abluft wird der Wärmepumpe zum weiteren Energieentzug zugeführt, bevor die Abluft in die Umwelt geblasen wird. Die Luftenergie, die durch die Pumpe gewonnen wurde, wird im Heisswasserspeicher gespeichert bzw. zum beheizen der Frischluft genutzt. Die Luftenergiegewinnung kann, falls gewünscht, ausgeschaltet werden. So wird nicht unnötigerweise Luft beheizt, die nicht beheizt werden soll (Sommer). Hierbei muß der Programmierer der Wärmepumpe entscheiden, ob es sinnvoller ist, die Energie aus dem Wasser, dem Speicher, anstatt der Luft zu verwenden.
• Im Schichtenspeicher oder anderen Speicher wird die Solarenergie zwischengespeichert. Aus dem Heisswasserspeicher wird das Warmwasser für das Waschen etc. zusammen mit dem Frisch- oder Brauchwasser erzeugt. Die Wärme des Brauchwasser wird in dem Wärmepumpesystem/Wärmetauschsystem sofort zurückgewonnen, wenn die Energie benötigt wird.
• Heizungsenergie für die Fußbodenheizung etc. wird sinnvollerweise aus dem Schichtenspeicher geliefert. Es gibt aber noch einfache Speicherheizsysteme mit höheren Temperaturen. Diese kann man in dem Konzept auch einbinden.
• Wärmetauscher bzw. Wärmepumpe nutzen, sinnvollerweise, die Abwasserenergie zum erneuten beheizen des Speichers, während des Duschens etc..
• Wird der Energiebedarf des Hauses gegenüber der Energielieferantenleistung, außer der Wärmepumpe, überschritten, so muß die Wärmepumpe eingeschaltet werden (anspringen), um das Energiedefizit auszugleichen.

Claims (1)

1. Für diese Offenlegungsschrift wurde kein Patentanspruch eingereicht.