DE19826921A1

DE19826921A1 - Wandelement

Info

Publication number: DE19826921A1
Application number: DE19826921A
Authority: DE
Inventors: Eckehard Erndwein; Joachim Erndwein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-06-17
Filing date: 1998-06-17
Publication date: 2000-01-05

Abstract

Ein Wandelement für Häuser besteht aus einer Außenschale 2 und einer Innenschale 3, jeweils aus Beton, die von Gitterträgern 4 zusammengehalten werden. Die Außenschale 2 ist von Kühlrohren 7 eines Kühlmittelkreislaufs durchzogen und somit als Wärmeabsorber ausgebildet. Die Innenschale 3 ist von Heizrohren 8 eines Heizmittelkreislaufs durchzogen und dient als Flächenheizkörper für den Innenraum des Hauses. Der Kühlmittelkreislauf und der Heizmittelkreislauf sind durch eine Wärmepumpe 9 miteinander wärmegekoppelt. DOLLAR A Die von der Außenschale 2 aufgenommene Wärme aus Sonnenlicht und Luft dient zur Beheizung des Innenraums mittels der als Flächenheizkörper ausgebildeten Innenschale 3.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wandelement für Häuser, mit einer Außenschale aus Beton und einer Innenschale aus Beton, einer zwischenliegenden Wärmedämm schicht sowie einer Verbindungsstruktur aus Metall, welche die Außenschale und die Innenschale miteinander statisch verbindet. Ein derartiges Wandelement läßt sich vorfertigen und dient zur Erstellung der Außenwände eines Hauses, vorzugsweise eines Wohnhauses.

Niedrigenergie-Häuser nutzen Sonnenwärme zur Heizung des Innenraums.

Be kannt sind beispielsweise passive Solarkollektoren auf dem Dach. Ein anderes bekanntes Energiekonzept sieht vor, einen Massiv-Absorber in einiger Entfer nung vom Haus, beispielsweise im Garten, aufzustellen und die von diesem aus Sonne, Luft und Boden aufgenommene Wärme mittels einer Wärmepumpe in Heizwärme umzuwandeln, welche dann über eine Niedertemperaturheizung in das Innere der Wohnräume abgegeben wird. Hierfür geeignete Massiv-Absorber bestehen beispielsweise aus Beton und können als Stützmauer oder gestaltete Skulptur ausgebildet sein. Nachteilig bei diesem Konzept ist der Platzbedarf für den außerhalb des Hauses aufzustellenden Absorber sowie die Notwendig keit, lange Rohrleitungen zum Wärmetransport in das Haus unterirdisch zu ver legen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines speziellen Wandele ments für Niedrigenergie-Häuser mit integriertem System zur Heizung des In nenraums mittels außen aufgenommener Wärme.

Das gestellte technische Problem wird gelöst durch ein Wandelement der ein gangs erwähnten Art, bei dem erfindungsgemäß die Beton-Außenschale als Wär meabsorber ausgebildet ist, indem sie von Kühlrohren eines Kühlmittelkreislau fes durchzogen ist, bei dem die Beton-Innenschale als Flächenheizkörper ausge bildet ist, indem sie von Heizrohren eines Heizmittelkreislaufs durchzogen ist, und bei dem der Kühlmittelkreislauf und der Heizmittelkreislauf durch eine Wärmepumpe miteinander wärmegekoppelt sind.

Das erfindungsgemäße Wandelement vereinigt in sich die wesentlichen Elemente eines Niedrigenergie-Systems, nämlich einen Wärmekollektor und einen Flächen heizkörper für die Heizung des Innenraums nach dem Niedertemperatur-Prin zip. Die als Wärmeabsorber ausgebildete Außenschale wird von der Umgebungs luft erwärmt und absorbiert außerdem das auftreffende Sonnenlicht. Das durch die integrierten Kühlrohre fließende Kühlmittel entzieht der Außenschale die aufgenommene Wärme. Eine an den Kühlmittelkreislauf angeschlossene Wärme pumpe nutzt diese Wärme und heizt das durch die Heizrohre der Innenschale strömende Heizmittel auf die erforderliche Temperatur auf. Durch den Zusam menbau eines Wärmekollektors mit einem Flächenheizkörper, unter Verwen dung einer zwischenliegenden Wärmedämmschicht, wurde somit ein Wandele ment geschaffen, das sich vorzüglich zur Erstellung von Niedrigenergie-Häusern eignet. Ein großer Vorteil des neuen Wandelements liegt darin, daß die Außen wand selbst als Wärmeabsorber ausgebildet ist und somit kein zusätzlicher, au ßerhalb des Hauses angeordneter Absorber mehr benötigt wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich das erfindungsgemäße Wandelement in standardi sierten Abmessungen vorfabrizieren läßt. Beides reduziert die Baukosten eines Niedrigenergie-Hauses beträchtlich.

Die Wirksamkeit der Wärmeabsorption wird erhöht, wenn die Außenschale des Wandelements an ihrer Wetterseite mit einer die Sonnenstrahlen absorbierenden Absorptionsschicht versehen ist. Diese Schicht kann beispielsweise aus einem dunklen Anstrich bestehen.

Zwecks Hinterlüftung der Beton-Außenschale und zur weiteren Verbesserung des Energiefaktors empfiehlt sich das Vorsehen eines Luftspalts zwischen Au ßenschale und Wärmedämmschicht.

Beton-Außenschale und Beton-Innenschale werden durch eine Verbundstruktur aus Metall miteinander statisch verbunden. Vorzugsweise erfolgt die statische Kräfteübertragung durch Gitterträger. Es können aber auch Sandwich-Element dübel zur statischen Verbindung der beiden Betonschalen eingesetzt werden.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Kühlrohre ungefähr in der Mitte der Außenschale und ferner derart anzuordnen, daß sie im wesentlichen horizontal verlaufen. Gleiches gilt für die Heizrohre in der Innenschale.

Als Material für die Kühlrohre hat sich Kunststoff als besonders geeignet erwie sen, wobei die Rohre direkt in die Außenschale einbetoniert werden können.

Als Kühlmittel kann ein FCKW-freies Kältemittel eingesetzt werden. Als Heiz mittel kommt in erster Linie Wasser in Betracht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der beigefüg ten Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Abbildung zeigt ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Wandelement, in einem vereinfachten Schnittbild. Das Wandelement hat eine Außenschale 2 und eine Innenschale 3, welche beide aus Beton gefertigt sind. Als Verbindungsstruk tur dient hier ein Gitterträger 4 aus Stahl, der teilweise in den Beton eingegossen ist. Zwischen Außenschale 2 und Innenschale 3 ist eine Wärmedämmschicht 5 aus einem mineralischen Werkstoff mit niedriger Wärmeleitfähigkeit angeordnet. Ein Luftspalt 6 gewährleistet eine ausreichende Hinterlüftung der Außenschale 2.

In der Außenschale 2 sind überwiegend horizontal verlaufende Kühlrohre 7 aus Kunststoff eingebettet. Entsprechend ist die Innenschale 3 von in den Beton ein gegossenen Heizrohren 8 durchzogen.

Eine handelsübliche Wärmepumpe 9 entzieht dem Kühlmittelkreislauf durch die Kühlrohre 7 Wärme und heizt den Heizmittelkreislauf durch die Heizrohre 8 auf die zur Heizung des Innenraums erforderliche Temperatur auf. Die Außenschale 2 dient somit als Wärmeabsorber, während die Innenschale als Flächenheizkör per ausgebildet ist. Ein Ausgleichsgefäß 10 für Heizwasser ergänzt das techni sche System zur Innenraumheizung. Eine auf der Wetterseite der Außenschale 2 angebrachte Absorptionsschicht 11 absorbiert auftreffendes Sonnenlicht, wo durch sich der Beton aufwärmt.

Das Wandelement 1 sitzt mit der Unterkante seiner Innenschale 3 auf einer Decke 12 auf. Unterhalb dieser Decke 12 befindet sich die Innenschale 3' eines zweiten gleichartigen (im übrigen hier nicht dargestellten) Wandelements.

Bezugszeichenliste

1

Wandelement

2

Außenschale

3

,

3

' Innenschale

4

Gitterträger

5

Wärmedämmschicht

6

Luftspalt

7

Kühlrohre

8

Heizrohre

9

Wärmepumpe

10

Ausgleichsgefäß

11

Absorptionsschicht (auf

2

)

12

Decke

Claims

1. Wandelement für Häuser, mit

- einer Außenschale aus Beton;
- einer Innenschale aus Beton;
- einer zwischenliegenden Wärmedämmschicht;
- einer Verbindungsstruktur aus Metall, welche die Außenschale und die In nenschale miteinander statisch verbindet;
dadurch gekennzeichnet, daß
- die Außenschale (2) als Wärmeabsorber ausgebildet ist, der von Kühlrohren (7) eines Kühlmittelkreislaufs durchzogen ist;
- die Innenschale (3) als Flächenheizkörper ausgebildet ist, der von Heizrohren (8) eines Heizmittelkreislaufs durchzogen ist;
- der Kühlmittelkreislauf und der Heizmittelkreislauf durch eine Wärmepumpe (9) miteinander wärmegekoppelt sind.

2. Wandelement nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschale (2) an ihrer Wetterseite mit einer das Sonnenlicht absorbierenden Absorptionsschicht (10) versehen ist.

3. Wandelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außenschale (2) und der Wärmedämmschicht (5) ein Luftspalt (6) vorgesehen ist.

4. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß die Verbindungsstruktur aus Gitterträgern (4) besteht.

5. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, daß die Kühlrohre (7) ungefähr in der Mitte der Außenschale (2) angeord net sind und im wesentlichen horizontal verlaufen.

6. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, daß die Heizrohre (8) ungefähr in der Mitte der Innenschale (3) angeordnet sind und im wesentlichen horizontal verlaufen.

7. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich net, daß die Kühlrohre (7) in die Außenschale (2) einbetoniert sind.

8. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich net, daß die Kühlrohre (7) aus Kunststoff bestehen.

9. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich net, daß das Kühlmittel ein FCKW-freies Kältemittel ist.

10. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß das Heizmittel Wasser ist.