DE202011106494U1

DE202011106494U1 - Freiluftbauwerk zur Wärmeversorgung eines Gebäudes, Heizungsanlage und Gebäude

Info

Publication number: DE202011106494U1
Application number: DE202011106494U
Authority: DE
Original assignee: Progas & Co KG GmbH
Current assignee: HAUCK GMBH, DE; PROGAS GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2011-10-31
Anticipated expiration: 2021-09-30
Also published as: DE102012019256A1

Abstract

Freiluftbauwerk zur Wärmeversorgung eines von dem Freiluftbauwerk räumlich getrennten Gebäudes, wie eines Wohngebäudes oder Fabrikgebäudes, umfassend einen in dem Freiluftbauwerk untergebrachten Wärmeerzeuger, der auf eine maximale Wärmeleistungsabgabe von weniger als 1 MW dimensioniert ist und einen mit einer Brennstoffversorgung verbundenen Brenner, wie einen Gasbrenner, zum Erwärmen eines Arbeitsfluids, wie Wasser, aufweist, und ein Arbeitsfluidanschlusssystem zum Abgeben des erwärmten Arbeitsfluids von dem Freiluftbauwerk an das Gebäude und gegebenenfalls zum Zurückführen von benutztem Arbeitsfluid.

Description

Die Erfindung betrifft ein Freiluftbauwerk, wie ein Gartenhaus, eine Holzhütte oder dergleichen, zur Wärmeversorgung, insbesondere Nahwärmeversorgung, eines von dem Freiluftbauwerk räumlich getrennten Gebäudes, in dem sich Menschen aufhalten, wie ein Wohngebäude, ein Fabrikgebäude oder ein Ein- oder Mehrfamilienhaus, mittels eines in dem Freiluftbauwerk untergebrachten Wärmeerzeugers, dessen maximale Wärmeleistungsabgabe weniger als 1 MW beträgt.
Zur Wärmeversorgung von Gebäuden werden bekanntermaßen Zentralheizanlagen, bei denen ein Wärmeerzeuger, wie eine Gas-, Öl- oder Festbrennstoffheiztherme innerhalb eines dafür eigens vorgesehenen Bereichs, wie einem Kellerraum, untergebracht ist, oder Etagenheizungen eingesetzt, bei denen der Wärmeerzeuger innerhalb eines Wohnbereichs montiert ist. Ein innerhalb des Gebäudes untergebrachter Wärmeerzeuger, für den unter Umständen zudem ein wärmeerzeugernahes Brennstofflager vorgesehen werden muss, schränkt regelmäßig die zur Verfügung stehende Wohn-/Nutzfläche ein. Des Weiteren dringen nicht selten Betriebsgeräusche, wie Zündgeräusche, Gebläsegeräusche, Ventilschließgeräusche oder Kavitationsschlaggeräusche, vom Aufstellort des Wärmeerzeugers in benachbarte Wohnräume. Der Austausch einer alten Heiztherme gegen eine neue Heiztherme ist, insbesondere bei einem Wechsel des Brennstoffs, wegen der Festinstallation innerhalb des Gebäudes mit großem Umbauaufwand und hohen Kosten verbunden.
Insbesondere bei gasbetriebenen Wärmeerzeugern gibt es neben möglichen Wohnflächen- und Wohnkomfortverlusten zudem Vorbehalte bezüglich deren Sicherheit. Beispielsweise kann aus einer nicht sachgemäß angeschlossenen oder defekten Gasinstallation austretendes Gas zu einer Explosion führen. Darüber hinaus besteht bei unbemerkten Gaslecks Erstickungsgefahr. Beim Einsatz von Flüssiggaswärmeerzeugern sind zudem Vorschriften bezüglich der Aufstellung eines Brennstofftanks zu beachten, die unterirdisch oder oberirdisch erfolgen kann. Eine unterirdische Positionierung eines Flüssiggastanks erfordert möglicherweise kostspielige Erdarbeiten und ein Austausch des Tanks ist erschwert. Gegen eine oberirdische Anordnung spricht der für viele im Wohnumfeld ungewohnte Anblick eines Tanks.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik überwinden und insbesondere eine leicht zu installierende Wärmeversorgung für ein Gebäude bei möglichst geringer Einschränkung der Wohn-/Nutzfläche des Gebäudes und des Wohnkomforts bereitzustellen, wobei eine Gefährdung der sich in dem Gebäude aufhaltenden Menschen weitestgehend ausgeschlossen ist.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist ein Wärmeerzeuger, der auf eine maximale Wärmeleistungsabgabe von weniger als 1 MW dimensioniert ist, in einem Freiluftbauwerk zur Wärmeversorgung des Ein- oder Mehrfamilienhauses, das räumlich von dem Ein- oder Mehrfamilienhaus getrennt ist, untergebracht. Insbesondere ist der Wärmeerzeuger auf eine maximale Wärmeleistungsabgabe von weniger als 500 kW, vorzugsweise weniger als 100 kW dimensioniert. Der Wärmeerzeuger umfasst einen mit einer Brennstoffversorgung verbundenen Brenner, insbesondere Gasbrenner, vorzugsweise Flüssiggasbrenner, zum Erwärmen eines Arbeitsfluids, wie Wasser. Das Freiluftbauwerk umfasst ein Arbeitsfluidanschlusssystem zum Abgeben des erwärmten Arbeitsfluids an das Ein- oder Mehrfamilienhaus und gegebenenfalls zum Zurückführen von benutztem Arbeitsfluid.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung des Wärmeerzeugers innerhalb eines Freiluftbauwerks, das räumlich von dem mit Wärme zu versorgenden Gebäude getrennt ist, steht die Gesamtfläche des Gebäudes als Wohn-/Nutzfläche zur Verfügung. Zudem kann bei dem Gebäude gegebenenfalls auf einen Schornstein zur Ableitung von Abgasen des Wärmeerzeugers verzichtet werden, was die Nutzfläche zudem erweitert. Eine Geräuschbelästigung durch Betriebsgeräusche ist auf Grund der räumlichen Separierung weitestgehend reduziert. In Bezug auf bekannte gas-/flüssiggasbetriebene Wärmeversorgungen ist eine Gefährdung der Hausbewohner durch Gasleckage ausgeschlossen, da eine Verbindung zwischen dem Gebäude und dem Wärmeerzeuger lediglich über das Arbeitsfluidanschlusssystem besteht.
Es sollte verstanden werden, dass zur Erwärmung des Arbeitsfluids beliebige, insbesondere gasbetriebene, vorzugsweise flüssiggasbetriebene Wärmeerzeuger, wie eine Gastherme, ein Blockheizkraftwerk (BHKW), das vorzugsweise zusätzlich zur Wärmeversorgung über ein Leitungssystem für elektrische Energie das Gebäude elektrisch versorgt, eine Wärmepumpe, eine Brennstoffzelle oder dergleichen, insbesondere in Kombination mit einer Solaranlage, eingesetzt werden können.
In einer Weiterbildung umfasst das Freiluftbauwerk ein verschließbares Abteil, das insbesondere explosionssicher ausgelegt ist. Vorzugsweise ist in dem Abteil die Brennstoffversorgung, wie ein Brennstofftank, untergebracht. Insbesondere ist das Abteil von einer Wandung, vorzugsweise einer zumindest feuerhemmenden Wandung, insbesondere einer Metallwandung, bestehend aus einem Boden, einer Seitenwandung und einem Dach und/oder einem vorzugsweise vollflächigen Wandkorsett, insbesondere aus Metall, vollständig umgeben. Vorzugsweise ist das Wandkorsett und/oder die Wandung schwer entflammbar, insbesondere nicht brennbar, vorzugsweise feuerhemmend. Feuerhemmend bedeutet, dass die Funktion des Abteils, insbesondere des Wandkorsetts und/oder der Wandung, im Hinblick auf Tragfähigkeit und Raumabschluss, insbesondere Wärme- und/oder Rauchdichtigkeit, in einem Brandfall für wenigstens 30 Minuten erhalten bleibt.
Insbesondere ist der Begriff feuerhemmend hier dahingehend zu verstehen, dass die Feuerwiderstandseigenschaften entsprechend der in DIN 4102 festgelegten Feuerwiderstandsklasse F30 durch das feuerhemmend ausgebildete Bauteil erfüllt werden müssen.
Insbesondere ist das Abteil durch eine selbsttragende Konstruktion gebildet, auf der das Freiluftbauwerk aufbaut und wodurch es Stabilität erhält. Insbesondere ist das Abteil über eine Tür zugänglich, die insbesondere mit einem Überdruckverschluss verschließbar ist. Insbesondere ist die Tür eine schwenkbare, insbesondere gasdichte, Doppeltür. Vorzugsweise schlägt die insbesondere abschließbare Tür unmittelbar ins Freie auf. Insbesondere ist die Tür derart dimensioniert, dass sie eine Seitenwand des vorzugsweise quaderförmigen Freiluftbauwerks bildet. Vorzugsweise sind eine Belüftungsöffnung und eine Entlüftungsöffnung, insbesondere mit einem Querschnitt von je 1/100 der Abteilbodenfläche vorgesehen, die vom Inneren des Abteils unmittelbar ins Freie führen.
Das verschließbare Abteil bildet eine Sicherheitszelle um die Brennstoffversorgung, um Brandausbreitung, ungewolltes Austreten von Brennstoff oder unautorisierten Zugang zur Brennstoffversorgung zu verhindern. Bei leicht entzündlichen Brennstoffen ist im Falle einer Verpuffung oder Explosion sowohl die Ausbreitung einer Druckwelle als auch das Umherfliegen von Splittern durch die Kapselung im verschließbaren Abteil eingedämmt. Durch eine Ummantelung ist der Brennstofftank weiterhin vor Funkenflug und Sonneneinstrahlung geschützt.
In einer Weiterbildung umfasst das Freiluftbauwerk zwei Abteile, vorzugsweise genau zwei Abteile, die von einer Wand getrennt sind. Insbesondere ist die Wand feuerhemmend, insbesondere explosionssicher ausgelegt. In einem Abteil ist die Brennstoffversorgung, insbesondere der Brennstofftank angeordnet. In dem anderen Abteil ist der Wärmeerzeuger mit dem Brenner, insbesondere Flüssiggasbrenner untergebracht. In dem Wärmeerzeugerabteil können auch weitere Komponenten zur Wärmeversorgung des Gebäudes, wie ein Gaszähler, ein Warmwasserspeicher und/oder ein Ausdehnungsbehälter zum Druckausgleich bei Erwärmung und Abkühlung des Arbeitsfluids, untergebracht sein. Der Brenner ist mit der Brennstoffversorgung über ein Brennstoffleitungssystem verbunden. Insbesondere erstreckt sich das Brennstoffleitungssystem durch die Trennwand hindurch, wobei insbesondere der Leitungsdurchbruch gasdicht ausgeführt ist. Vorzugsweise ist die Trennwand derart ausgeführt, dass ein Fluidübergang von einem Abteil in das Abteil jenseits der Trennwand ausgeschlossen ist. Vorzugsweise kann die Verbindung zwischen Brenner und Brennstoffversorgung über ein Sicherheitsventil, insbesondere in einer Sicherheits- oder Notbetriebssituation, vorzugsweise selbsttätig, getrennt werden. Vorzugsweise umfasst der Brennstofftank eine Ausblasleitung, insbesondere mit einer Nenndruckstufe von wenigstens PN10, zur Druckminderung bei Erwärmung des Brennstoffs, die unmittelbar ins Freie führt. Insbesondere sind die beiden Abteile größtenteils, vorzugsweise vollständig von einer nicht brennbaren, insbesondere feuerhemmenden Wandung, insbesondere Metallwandung, wie einer Stahlwandung, bestehend aus einem Boden, einer Seitenwandung und einem Dach begrenzt. Insbesondere ist das wärmeerzeugeraufnehmende Abteil zumindest an einer seitlichen Wand, insbesondere an nur einer seitlichen Wand, frei einer Metallwandung ausgebildet.
Insbesondere ist die frei einer Metallwandung ausgebildete seitliche Wand nicht brennbar, vorzugsweise aus nicht brennbarem Holzmaterial. Insbesondere ist in der Wand eine insbesondere nicht brennbare, vorzugsweise abschließbare Tür vorgesehen, durch die ein Wartungszugang zum Wärmeerzeuger geschaffen wird. Für die Wartung der Wärmeversorgung des Gebäudes ist somit ein Betreten des Gebäudes zumeist nicht mehr erforderlich.
In einer Weiterbildung ist das das wenigstens eine Abteil des Freiluftbauwerks begrenzende Wandung durch Metallplatten, insbesondere Stahlplatten, gebildet, die zur Bildung des Abteils miteinander starr befestigt, insbesondere werkstoffvereinigend befestigt, vorzugsweise verschweißt sind. Zur Stabilitätserhöhung können die Metallplatten ein Profil, wie ein Wellenprofil, aufweisen.
In einer Weiterbildung ist die das wenigstens eine Abteil des Freiluftbauwerks begrenzende Wandkorsett und/oder die Wandung, insbesondere Metallwandung, insbesondere Stahlwandung, durch einen Transportcontainer gebildet. Inbesondere kann das Wandkorsett, die Wandung oder der Transportcontainer ein feuerhemmender Aufbau aus beliebigen üblichen Baumaterialien, wie Beton, Metall und/oder Holzmaterial, sein. Vorzugsweise ist an der Wandung, insbesondere der Metallwandung oder dem Metallkorsett eine Eingriffstelle, wie eine Ausnehmung, ein Bügel und/oder eine Öse vorgesehen, in die insbesondere ein Kranhaken oder dergleichen zum Anheben und/oder Transport des Freiluftgebäudes eingreifen kann.
In einer Weiterbildung weist das Freiluftbauwerk eine Außenzierfassade auf. Insbesondere ist die Außenzierfassade aus Holz, Kunststoff oder einem anderen typischen Fassadenmaterial, wie Aluminium oder Glas, gebildet. Vorzugsweise ist die Außenzierfassade durch eine Holztafelbauweise, vorzugsweise mit einer Stülpschalung realisiert. Durch die Außenzierfassade kann dem Freiluftbauwerk eine ästhetisch ansprechende und/oder dem Wohnumfeld, insbesondere der Fassade des Gebäudes, angepasste Außengestaltung gegeben werden. Vorzugsweise ist das Freiluftbauwerk im Stil eines Gartenhauses, einer Gartenlaube, einer Holzhütte oder eines Geräteschuppens gebaut. Insbesondere entsprechen die Außenabmessungen des Freiluftbauwerks denen eines üblichen Gartenhauses. Insbesondere beträgt die Grundfläche des Freiluftbauwerks weniger als 25 Quadratmeter, insbesondere weniger als 16 Quadratmeter, insbesondere zwischen 5 und 15 Quadratmeter.
In einer Weiterbildung ist zwischen der das wenigstens eine Abteil begrenzenden Wandung, insbesondere Metallwandung und einer an der Außenseite der Wandung anzubringenden Außenzierfassade eine Montagekonstruktion vorgesehen. Die Montagekonstruktion ist insbesondere durch mehrere vorzugsweise vertikal verlaufende Holzbalken, wie Rahmenhölzer, gebildet. Die Holzbalken werden von der Innenseite der Wandung an der Wandung befestigt, insbesondere über die Wandung durchstoßende Befestigungsmittel, wie Schrauben. Insbesondere ist eine Holztafelbauweise auf den Holzbalken durch Befestigungsmittel, wie Schrauben, fest angebracht. Die Holztafelbauweise ist vorzugsweise aus horizontal verlaufenden Holzbrettern, wie Holzlatten oder Holzschindeln, gebildet, die insbesondere überlappend angeordnet werden.
Vorzugsweise ist das Freiluftgebäude, insbesondere die Wandung, das Anschlussleitungssystem, die Außenzierfassade und/oder die Montagekonstruktion derart ausgelegt, dass das Freiluftgebäude als Einheit angehoben und transportiert werden kann.
In einer Weiterbildung ist der in einem Abteil des Freiluftbauwerks, insbesondere oberirdisch, untergebrachte Brennstofftank ein Flüssiggastank. Der Brennstofftank hat insbesondere ein Fassungsvolumen von 2000 l bis 10000 l, vorzugsweise 2500 l bis 6500 l, vorzugsweise circa 2700 l, 4850 l oder 6400 l.
Insbesondere ist dem Wärmerzeuger ein Warmwasserspeicher nachgeordnet. Das Freiluftbauwerk kann einen Anschluss für Trinkwasser aufweisen, über den dem Wärmeerzeuger Trinkwasser zugeführt wird. Das durch den Wärmeerzeuger erwärmte Trinkwasser kann in den Warmwasserspeicher geleitet und dort bis zu einer Wärmwasseranforderung aus dem Gebäude zwischengelagert werden. Insbesondere weist das Freiluftbauwerk einen Anschluss für eine elektrische Energieversorgung des Wärmeerzeugers und gegebenenfalls weiterer Komponenten der Wärmeversorgung auf.
Insbesondere ist der Verschluss der Tür, insbesondere der Überdruckverschluss der Doppeltür, des Brennstoffversorgungsabteils zwischen der Seitenwand und der Außenzierfassade angeordnet. Insbesondere ist der Überdruckverschluss als ein sich über die gesamte Höhe des Transportcontainers erstreckender Drehstab gebildet, an dessen bodenseitigem und dachseitigem Ende ein Haken oder eine Kralle befestigt ist, der/die in einer Schließstellung des Drehstabs in einen an der Stirnseite des Containerdachs oder der Stirnseite des Containerbodens befestigten Bügel oder in der Stirnseite eingebrachte Aussparung eingreift. Der Drehstab kann über einen am Drehstab schwenkbar angelegten Betätigungshebel rotiert werden. Der Betätigungshebel ist insbesondere am Drehstab schwenkbar vorzugsweise um eine zur Drehachse des Drehstabs senkrechte Achse gelagert und kann in einer an der Tür befestigten L-förmige Aufnahme in einer Drehstellung festgestellt, insbesondere mit einem Schloss gesperrt, werden.
Vorzugsweise sind der Wärmeerzeuger und/oder andere Komponenten der Wärmeversorgung von außerhalb des Freiluftgebäudes über eine Datenkommunikationsleitung und/oder eine leitungslose Datenübertragung, z. B. auf Basis eines GSM-Moduls, fernwartbar.
Vorzugsweise verdeckt die Außenzierfassade den Überdruckverschluss vollständig. Insbesondere ist ein Abschnitt der Außenzierfassade als schwenkbare Klappe ausgeführt, so dass ein Zugang zum Überdruckverschluss bereitgestellt ist. Insbesondere in der geschlossenen Position ist die Klappe über Magnete gehalten. Vorzugsweise weist die Klappe eine von der Klappe wegschwenkbare Stütze auf, die die Klappe in einer offenen Position hält. Vorzugsweise steht die Schwenkachse der Stütze senkrecht zur Schwenkachse der Klappe.
Insbesondere schlagen die Türen des Brennstofflagerabteils unmittelbar ins Freie auf, sind vorzugsweise aus nichtbrennbarem Material und insbesondere abschließbar ausgebildet, um einen Zugang durch Unbefugte zu verhindern. Insbesondere bestehen alle Bauteile des Abteils aus schwerentflammbaren, vorzugsweise nicht brennbaren Materialien. Insbesondere ist das Abteil von anderen Räumen feuerhemmend abgetrennt. Insbesondere führen die Be- und Entlüftungsöffnungen unmittelbar ins Freie. Vorzugsweise befindet sich eine Lüftungsöffnung unmittelbar über oder im Fußboden. Insbesondere befindet sich eine Lüftungsöffnung unmittelbar unter der Decke. Insbesondere hat das Brennstoffabteil keine Kanaleinläufe. Vorzugsweise sind elektrische Anlagen in dem Brennstofflagerabteil gemäß den Anforderungen der Explosionsschutzregel (EX-RL) für Zone 1 ausgelegt. Vorzugsweise sind im Brennstofflagerabteil keine Zündquellen vorhanden. Insbesondere befinden sich im Brennstofflagerabteil keine anlagenfremde Gegenstände, insbesondere keine brennbaren oder explosiven Stoffe.
Die im Erzeugerabteil eingesetzte Wärmeversorgung soll durch einen brennerbetriebenen Wärmeerzeuger, wie eine Flüssiggastherme, ein gasbetriebenes BHKW, eine gasbetriebene Wärmepumpe oder eine gasbetriebene Brennstoffzelle Wärme erzeugen, die über ein Arbeitsfluid in einem Wärmekreislauf zum zu beheizenden Gebäude geleitet wird. Insbesondere wird von einem gasbetriebenen BHKW oder einer gasbetriebenen Brennstoffzelle dem Gebäude elektrische Energie über eine Stromleitung geliefert. Vorzugsweise werden die Abgase eines gasbetriebenen Wärmeerzeugers über Abgaseinrichtungen aus dem Raum geführt. Insbesondere ist in dem Wärmeerzeugerabteil eine Zugangstür vorzugsweise aus nichtbrennbarem Material vorgesehen, die insbesondere abschließbar ist. Insbesondere ist der Raum derart dimensioniert, dass Geräte der Wärmeversorgung innerhalb des Raums ordnungsgemäß aufgestellt, betrieben und Instand gehalten werden können.
Vorzugsweise ist die Trennwand zwischen den beiden Abteilen öffnungslos und feuerhemmend ausgeführt. Insbesondere führt in das Abteil, in dem der Wärmeerzeuger aufgestellt ist, eine Kaltwasser- oder Trinkwasserleitung. Insbesondere ist das Wärmeerzeugerabteil mit elektrischer Energie und/oder einer Datenkommunikationsleitung versehen.
Es sollte verstanden werden, dass das Freiluftbauwerk auch derart ausgelegt sein kann, dass zwei oder mehrere Ein- oder Mehrfamilienhäuser mit Wärme versorgt werden können, wobei jedoch die maximale Wärmeleistungsabgabe des Wärmeerzeugers kleiner als 1 MW, vorzugsweise kleiner 500 kW, vorzugweise kleiner 100 kW ist. Insbesondere kann bei Verwendung eines Wärmeerzeugers mit einer Wärmeabgabeleistung von weniger als 50 kW die das Wärmeerzeugerabteil begrenzende Wandung teilweise, insbesondere großteils, insbesondere vollständig, vorzugsweise mit Ausnahme der Trennwand zum Brennstofflagerabteil aus brennbarem Material, wie Holz, Kunststoff oder dergleichen, ausgebildet sein.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Heizungsanlage für ein Gebäude, umfassend ein innerhalb des Gebäudes fest installiertes Heizkörpersystem, ein erfindungsgemäßes Freiluftbauwerk und ein Verbindungsleitungssystem für einen Wärmekreislauf des Arbeitsfluids zwischen dem Wärmeerzeuger und dem Heizkörpersystem. Insbesondere umfasst das Heizkörpersystem ein oder mehrere Wärmeabstrahlgeräte, wie einen Heizkörper und/oder eine Fußbodenheizung und/oder eine Wandheizung und/oder eine Arbeitsfluidleitung. Insbesondere wird über das Leitungssystem eine Warmwasserversorgung und/oder Stromversorgung für das Gebäude bereitgestellt.
Die Erfindung betrifft auch ein Gebäude, insbesondere ein Wohngebäude, vorzugsweise ein Ein- oder Mehrfamilienhaus, das durch ein erfindungsgemäßes Freiluftbauwerk mit Wärme, vorzugsweise mit Wärme und Warmwasser, insbesondere mit Wärme, Warmwasser und Strom, versorgt ist.
Alle oder einzelne Aspekte der Erfindung bieten außerdem den Vorteil, dass kein zusätzlicher Raum bzw. Keller im zu beheizenden Gebäude nötig ist und dadurch kein Wohnraumverlust durch eine Heizzentrale entsteht. Zudem treten keine störenden Betriebsgeräusche, wie Motorgeräusche oder Abgasgeräusche im zu heizenden Gebäude auf. Bei Gausaustritt, Bränden oder Explosionen aufgrund von Störungen oder Leckagen des Tanks, der Brennstoffleitungen oder der Verbrauchsgeräte ist durch die räumliche Trennung eine Gefährdung der sich im Gebäude aufhaltenden Menschen weitgehend ausgeschlossen. Weiterhin ist eine kurzfristige Versorgung eines Gebäudes mit Wärme und gegebenenfalls Strom bei Einbau eines BHKW in der Heizzentrale möglich. Aufgrund der räumlichen Verlagerung der insbesondere gasbetriebenen Heizung erhöht sich der Wohnkomfort durch mehr Platz im Gebäude und verringerte Geräuschbelastung sowie Gefährdungsreduzierung. Das Freiluftbauwerk kann aufgrund einer mobilen Bauweise mit Transportösen, einfach auf ein Freigelände neben dem Gebäude angeliefert und aufgestellt werden. Zudem erfüllt das Freiluftbauwerk aufgrund einer mobilen Bauweise alle Vorraussetzungen für eine Vermarktung auf Leasingbasis. Als mobile Kompakteinheit kann das Bauwerk schnell und einfach in Betrieb genommen werden, da lediglich vorbereitete Anschlüsse, wie für einen Arbeitsfluidkreislauf, Trinkwasser, Datenkommunikation und/oder Strom, angeschlossen werden müssen.
Weitere Eigenschaften, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführung anhand der beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, in denen zeigen:
1 eine schematische Ansicht eines Freiluftbauwerks zur Wärmeversorgung eines von dem Freiluftbauwerk räumlich getrennten Gebäudes;
2 eine Ansicht von oben eines erfindungsgemäßen Freiluftbauwerks ohne Dach und Decke;
3 eine Vordersicht eines erfindungsgemäßen Freiluftbauwerks;
4 eine Hinteransicht eines erfindungsgemäßen Freiluftbauwerks, dessen Hinterwand als Doppeltür ausgeführt ist, welche in der Darstellung geöffnet ist;
5 eine Schnittansicht des Freiluftbauwerks entlang der Schnittlinie A-A gemäß 2;
6 eine Schnittansicht des Freiluftbauwerks entlang der Schnittlinie B-B gemäß 2; und
7 eine Detaildarstellung eines Seitenwandaufbaus eines erfindungsgemäßen Freiluftbauwerks.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Freiluftbauwerks, bei dem das Freiluftbauwerk als Gartenhaus 1 ausgeführt ist. In dem Gartenhaus ist ein Wärmeerzeuger 11 angeordnet, der über ein Leitungssystem 3 mit einem Gebäude 2 verbunden ist. Das Gartenhaus 1 ist als Einheit räumlich von dem Gebäude getrennt aufgestellt. Über das Leitungssystem 3 wird ein durch den im Gartenhaus 1 untergebrachten Wärmeerzeuger erhitztes Arbeitsfluid an ein nicht näher dargestelltes Heizkörpersystem im Gebäude geleitet. Über das Leitungssystem kann das Arbeitsfluid, das die transportierte Wärme zumindest teilweise abgegeben hat, zur erneuten Erhitzung zurück zum Wärmeerzeuger geführt werden.
In 2 ist der strukturelle Aufbau des Gartenhauses 1 durch eine Ansicht von oben ohne Dach und Decken verdeutlicht. Das Gartenhaus 1 hat eine rechteckige Grundfläche, entlang der zwei sich gegenüber liegende kurze Seitenwände 25, 27 und zwei gegenüber liegende lange Seitenwände 26a, 26b quaderförmig erstrecken. Das Gartenhaus 1 hat eine durch einen Transportcontainer mit einer Metallwandung 38 gebildete Innenhülle. Eine Metallzwischenwand 32 teilt den Innenraum des Gartenhauses in ein erstes Abteil, in dem ein Flüssiggastank 104 angeordnet ist, und ein zweites Abteil, in dem ein Wärmeerzeuger 11 mit einem Flüssiggasbrenner 12 untergebracht ist. Das erste Abteil bildet einen nach außen und zum ersten Abteil hin geschlossenen feuerhemmend ausgebildeten Raum. Die der Zwischenwand 32 gegenüber liegende, das erste Abteil begrenzende Containerrückwand ist durch zwei an Schwenkgelenken 21 angebrachte Doppeltürhälften 30, 31 gebildet. Jede Doppeltürhälfte kann mit einem Überdruckverschluss 50 verschlossen werden. Der Überdruckverschluss ist durch einen Drehstab 52 gebildet, der mit boden- und dachseitig an dem Drehstab angebrachten Haken 53 in an den Stirnseiten des Containerdachs und des Containerbodens eingebrachte Aussparungen 51 eingreift.
An den Containerwänden 38 ist eine Holzmontagekonstruktion 22 mit in Vertikalrichtung verlaufenden Holzbalken befestigt. Die Holzmontagekonstruktion 22 ist von innerhalb des Containers mit den Metallwänden verschraubt, wie 7 zeigt. Auf die Holzmontagekonstruktion ist eine Außenzierfassade 20 aus in Horizontalrichtung verlaufenden, sich überlappenden Holzbrettern 23 angebracht.
Der Brennstofftank 104 wird bedarfsweise über einen nicht näher dargestellten Brennstoffzuführanschluss mit Flüssiggas gefüllt. Über eine Gasleitung 102 wird das Flüssiggas aus dem Tank dem Gasbrenner 12 zugeführt. Die Abgabe von Flüssiggas aus dem Tank 104 kann mittels eines Sicherheitsventils 105 gesperrt werden. Über eine Ausblasleitung 103, die unmittelbar über die Austrittsöffnung 109 ins Freie führt kann ein gegebenenfalls im Tank entstehender Überdruck abgebaut werden. Zwischen dem Gastank 104 und dem Gasbrenner 12 ist ein Gaszähler 101 vorgesehen, der die dem Tank entnommene Gasmenge aufzeichnet.
Der Wärmeerzeuger 11 hat einen Anschluss 14 zum Abgeben von erwärmtem Arbeitsfluid und einen Anschluss 14 für benutztes Arbeitsfluid, um dieses erneut zu erwärmen, wodurch ein Wärmekreislauf gebildet ist. Mit dem Anschluss 14 ist ein Druckausgleichsbehälter 16 verbunden, der für einen konstanten Druck innerhalb des Arbeitsfluidleitungssystems sorgt.
Über einen Trinkwasseranschluss 17 kann dem Wärmeerzeuger Trinkwasser zur Erhitzung zugeführt werden. Das erhitzte Trinkwasser wird anschließend über eine Zulaufleitung 18 einem Warmwasserspeicher 19 zugeführt und aus diesem bei Bedarf über eine Ablaufleitung 18b entnommen.
In 3 ist eine Vorderansicht des Gartenhauses 1 gezeigt. In die vordere nicht brennbare Seitenwand 25 des Gartenhauses 1 ist eine Tür 28 eingelassen, die Wartungspersonal den Zugang zur Heizanlage ermöglicht. In der Tür 28 ist ein Sichtfenster 29 vorgesehen. Ein Kamin oder eine Abgasleitung 13 ist durch die Dachkonstruktion des Gartenhauses geführt, um Verbrennungsgase aus dem Wärmeerzeuger abzuführen.
4 zeigt eine Rückansicht des Gartenhauses 1. Die Flügel der Doppeltür 30, 31 sind nach außen geschwenkt. Der Gastank 104 ist auf Stützfüßen 106 gelagert, welche mit dem Containerboden 33 verschraubt sind. Die Ausblasleitung 103 erstreckt sich von dem Gastank 104 senkrecht nach oben durch die Containerdecke 34 hindurch und ist zwischen dem Dach 40 des Gartenhauses und der Containerdecke 34 zu einer im Freien liegenden Austrittsöffnung 109 geführt. An der Containerdecke und dem Containerboden sind jeweils paarweise Aussparungen 51 oder Bügel vorgesehen, in die Haken 53 des Überdruckverschlusses der Doppeltür eingreifen.
In 5 ist ein Schnitt durch das Gartenhaus 1 entlang der Linie A-A gezeigt. Das Gartenhaus 1 stützt sich auf einem durch die Wände 30, 31, 38 sowie den Boden 33 und die Decke 34 des Transportcontainers gebildeten Metallkorsett ab. Der Containerboden 33 bildet ein Fundament des Gartenhauses 1, so dass dieses durch Anheben des Containerbodens leicht versetzt und an einer anderen Stelle wieder aufgestellt werden kann. Wie in der Schnittansicht zu erkennen ist, schließt die Außenseite des Türflügels 3 oder rückseitigen Doppeltür bündig mit dem Containerboden und der Containerdecke ab und öffnet direkt ins Freie. Der in dieser Darstellung von der Montagekonstruktion 22 weitestgehend verdeckte Überdruckverschluss 50 ist außen an der Metallrückwand 30 angebracht. Lediglich das bodenseitige und dachseitige Ende der Drehstange, das über den Außenbalken der Montagekonstruktion übersteht und an dem der Verschlusshaken 53 angebracht ist, ist sichtbar. Die vertikalen Rahmenhölzer 22 der Holzmontagekonstruktion sind derart befestigt, dass die Schrauben von innen durch die Metallwand stoßen. Eine Verbindung zwischen dem Brennstofflagerabteil und dem Wärmeerzeugerabteil besteht lediglich über die Gasleitung 102.
6 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie B-B durch die Ebene der Zwischenwand 32. Die Zwischenwand ist lediglich durch die Gasleitung 102 durchbrochen und mit den Seitenwänden 38 sowie dem Containerboden 33 und der Containerdecke 34 verschweißt. Die Zwischenwand ist ebenfalls feuerhemmend und trennt die beiden Abteile gasdicht voneinander ab. An den Seitenwänden 38 sind die Balken der Holzmontagekonstruktion vertikal befestigt. An den Balken werden in horizontal verlaufende Holzbretter als Zierfassade angebracht, so dass der darunterliegende Container nach außen hin nicht mehr sichtbar ist. Oberhalb der Containerdecke 34 ist eine Dachkonstruktion 40 angebracht.
In 7 ist ein Abschnitt der Gartenhauswand gezeigt, wie sie in den Wandbereichen der Seitenwandung 38 und der Rückwanddoppeltür 30, 31 verwendet ist. Ein Holzbalken der Montagekonstruktion 22 ist an der Metallwand 30, 31, 38 mit mehreren Schrauben 35 befestigt. Die Schrauben 35 durchdringen die Metallwand, so dass die Haltekräfte zwischen dem in den Holzbalken eingedrungenen Gewinden der Schrauben 35 und den an der Metallwand 30, 31, 38 anliegenden Köpfen der Schrauben 35 aufgebracht werden. Vom Boden beginnend sind Holzbretter an der Montagekonstruktion befestigt. Die Holzmontagekonstruktion 22 ist derart aufgebaut, dass das unterste Holzbrett 23 sich in einem Winkel weg von einer durch den Holzbalken definierten Vertikalen erstreckt. Das Holzbrett wird an einem im oberen Viertel des Holzbretts liegenden Anlagebereich 24 mit einem Holzbalken der Montagekonstruktion verschraubt. Das darauffolgend montierte Holzbrett 23 ist derart angeordnet, dass es sich am zuvor befestigten Holzbrett 23 und an der Montagekonstruktion 22 abstützt und das zuvor befestigte Brett teilweise, zumindest jedoch den Schraubenkopf, der das zuvor montierte Brett hält, überdeckt. Diese überdeckende Anordnung setzt sich bis zum letzten Brett fort.
Die in den vorstehenden Beschreibungen, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Bezugszeichenliste

1: Freiluftbauwerk
2: Ein- oder Mehrfamilienhaus
3: Arbeitsfluidanschlusssystem
11: Wärmeerzeuger
12: Brenner
13: Abgasleitung
14: Anschluss für erwärmtes Arbeitsfluid
15: Anschluss für benutztes Arbeitsfluid
16: Druckausgleichbehälter
17: Trinkwasseranschluss
18a, b: Warmwasserzulauf/-ablauf
19: Warmwasserspeicher
20: Außenzierfassade
21: Schwenkgelenk
22: Holzmontagekonstruktion
23: Holzbretter
25: Seitenwand
26a, b: Seitenwand
27: Seitenwand
28: Türe
29: Fenster
30: aufklappbare Metallseitenwand
31: aufklappbare Metallseitenwand
32: Zwischenwand (Metall)
33: Containerboden
34: Containerdecke
35: Befestigungsmittel, Schrauben
38: Metallwandung
40: Dach
50: Überdruckverschluss
51: Aussparung
52: Drehstab
53: Haken
101: Gaszähler
102: Gasleitung
103: Ausblasleitung
104: Brennstofftank
105: Sicherheitsventil
106: Stützfüße
109: Austrittsöffnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 4102 [0009]

Claims

Freiluftbauwerk zur Wärmeversorgung eines von dem Freiluftbauwerk räumlich getrennten Gebäudes, wie eines Wohngebäudes oder Fabrikgebäudes, umfassend einen in dem Freiluftbauwerk untergebrachten Wärmeerzeuger, der auf eine maximale Wärmeleistungsabgabe von weniger als 1 MW dimensioniert ist und einen mit einer Brennstoffversorgung verbundenen Brenner, wie einen Gasbrenner, zum Erwärmen eines Arbeitsfluids, wie Wasser, aufweist, und ein Arbeitsfluidanschlusssystem zum Abgeben des erwärmten Arbeitsfluids von dem Freiluftbauwerk an das Gebäude und gegebenenfalls zum Zurückführen von benutztem Arbeitsfluid.
Freiluftbauwerk nach Anspruch 1, bei dem ein verschließbares Abteil des Freiluftbauwerks, in dem vorzugsweise die Brennstoffversorgung, wie ein Brennstofftank, untergebracht ist, insbesondere explosionssicher ausgelegt ist und/oder von einem insbesondere vollflächigen Wandkorsett, insbesondere aus Metall, vollständig umgeben ist und/oder von einer Wandung, vorzugsweise Metallwandung, bestehend aus einem Boden, einer Seitenwandung und einem Dach vollständig umgeben ist, wobei insbesondere das Abteil über eine Tür, insbesondere eine schwenkbare Doppeltür, zugänglich ist, die insbesondere mit einem Überdruckverschluss verschließbar ist und/oder derart dimensioniert sein kann, dass sie eine Seitenwand des insbesondere quaderförmigen Freiluftbauwerks bildet.
Freiluftbauwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem ein Wandkorsett und/oder eine Wandung schwer entflammbar, insbesondere nicht brennbar, vorzugsweise feuerhemmend ausgebildet ist, wobei insbesondere die Wandung derart feuerhemmend ausgebildet ist, dass eine Tragfähigkeit und/oder eine Raumabschlussfunktion der Wandung, wie Wärmeleitungsunterbrechung und/oder Rauchabdichtung, in einem Brandfall für zumindest 30 Minuten erhalten bleibt.
Freiluftbauwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem zwei Abteile, insbesondere genau zwei Abteile, vorgesehen sind, die von einer vorzugsweise feuerhemmenden, insbesondere feuerbeständigen, insbesondere explosionssicheren, Wand getrennt sind, wobei in einem Abteil die Brennstoffversorgung, wie ein Brennstofftank, und in dem anderen Abteil der Brenner untergebracht sind, der über ein insbesondere durch die Trennwand geführtes Brennstoffleitungssystem mit der Brennstoffversorgung verbunden ist, wobei insbesondere beide Abteile größtenteils, vorzugsweise vollständig, von einer Wandung, insbesondere Metallwandung, wie eine Stahlwandung, bestehend aus einem Boden, einer Seitenwandung und einem Dach begrenzt sind, wobei insbesondere das den Brenner aufnehmende Abteil zumindest an einer seitlichen Wand, insbesondere an nur einer seitlichen Wand, frei einer Stahlwandung ausgebildet ist.
Freiluftbauwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine wenigstens ein Abteil des Freiluftbauwerks begrenzende Wandung durch Metallplatten, insbesondere Stahlplatten, gebildet ist, die zur Bildung des Abteils miteinander starr befestigt, insbesondere werkstoffvereinigend, vorzugsweise verschweißt, sind.
Freiluftbauwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine das wenigstens eine Abteil des Freiluftbauwerks begrenzende Wandung, insbesondere Metallwandung, durch einen Transportcontainer gebildet ist.
Freiluftbauwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Außenzierfassade, insbesondere aus Holz, Kunststoff oder dergleichen, vorgesehen ist, wobei insbesondere die Außenzierfassade durch eine Holztafelbauweise insbesondere mit einer Stülpschalung realisiert ist.
Freiluftbauwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Montagekonstruktion zwischen einer wenigstens ein Abteil begrenzenden Wandung, insbesondere Metallwandung, und einer an einer Außenseite der Wandung anzubringenden Außenzierfassade vorgesehen ist, wobei insbesondere die Montagekonstruktion durch mehrere insbesondere vertikal verlaufende Holzbalken realisiert ist, die über von der Innenseite der Wandung durchstoßende Befestigungsmittel, wie Schrauben, an der Wandung befestigt sind, wobei insbesondere eine Holztafelbauweise auf die Holzbalken mittels Befestigungsmittel, wie Schrauben, fest angebracht ist.
Freiluftbauwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem ein Brennstofftank, der in einem Abteil des Freiluftbauwerks untergebracht ist, ein Fassungsvolumen von 2000 l bis 10000 l, vorzugsweise 2500 l bis 6500 l, vorzugsweise circa 2700 l, 4850 l oder 6400 l aufweist.
Freiluftbauwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Freiluftbauwerk im Stil eines Gartenhäuschens gestaltet ist und/oder ein insbesondere dem Wärmeerzeuger nachgeordneter Warmwasserspeicher für erwärmtes Trinkwasser insbesondere innerhalb des selben Abteils wie der Wärmeerzeuger angeordnet ist und/oder der Überdruckverschluss zwischen der Seitenwand und der Außenzierfassade, vorzugsweise vollständig durch die Außenzierfassade verdeckt, angeordnet ist, wobei insbesondere ein Abschnitt der Außenzierfassade an der Außenzierfassade als schwenkbare Klappe angelenkt ist, die einen Teil der Seitenwand zur Betätigung des Überdruckverschlusses freilegt, wobei insbesondere die Klappe Magnete zur Erzeugung von Haltekräften in einer geschlossenen Position umfasst und/oder die Klappe eine Stütze aufweist, die zwischen einer an der Klappe anliegenden Position und einer ausgestellten Position schwenkbar, wobei insbesondere die Schwenkachse der Stütze senkrecht zur Schwenkachse der Klappe steht.
Heizungsanlage für ein Gebäude, wie ein Ein- oder Mehrfamilienhaus, umfassend ein innerhalb des Gebäudes fest installiertes Heizkörpersystem, ein Freiluftbauwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche und ein Verbindungsleitungssystem für einen Wärmekreislauf des Arbeitsfluids zwischen dem Wärmeerzeuger und dem Heizkörpersystem.
Gebäude, insbesondere Wohngebäude, vorzugsweise Ein- oder Mehrfamilienhaus, umfassend eine nach Anspruch 11 ausgebildete Heizungsanlage zur Wärmeversorgung, insbesondere Wärme- und Warmwasserversorgung, des Gebäudes.