DE202011108422U1 - Solar thermal system for air conditioning Gebäudenmit independent, decentralized solar distribution - Google Patents

Solar thermal system for air conditioning Gebäudenmit independent, decentralized solar distribution

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DE202011108422U1
DE202011108422U1 DE201120108422 DE202011108422U DE202011108422U1 DE 202011108422 U1 DE202011108422 U1 DE 202011108422U1 DE 201120108422 DE201120108422 DE 201120108422 DE 202011108422 U DE202011108422 U DE 202011108422U DE 202011108422 U1 DE202011108422 U1 DE 202011108422U1
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20Solar thermal

Abstract

Thermische Solaranlage zur Klimatisierung insbesondere zum Beheizen von Räumen oder Gebäuden, vorzugsweise in Mehrfamilienhäusern, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein dezentraler thermischer Solarkollektor (1) und mindestens ein dezentraler Heizkörper (2) an ein solares Verteilnetz (3) angeschlossen werden, so dass ein vom konventionellen Heizungssystem unabhängiger Betrieb einzelner Heizkörper oder thermischer Solarkollektoren möglich ist. Thermal solar system for air-conditioning, in particular for heating rooms or buildings, preferably in multi-family houses, characterized in that at least one decentralized thermal solar collector (1) and at least one decentralized radiator (2) to a solar distribution network (3) can be connected so that the conventional heating system of independent operation of individual heater or solar thermal collectors is possible.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine thermische Solaranlage zur Klimatisierung, insbesondere zum Beheizen, von Gebäuden, die ein vom konventionellen Heizkreislauf unabhängiges Verteilnetz für Wärme aufweist. The invention relates to a solar thermal system for climate control, particularly for the heating of buildings, having an independent from the conventional heater circuit distribution network for heat.
  • Üblicherweise werden in Europa Solaranlagen in Kombination mit einer Nachheizung zur Warmwasserbereitung eingesetzt, da hierbei niedrigere Wärmegestehungskosten erzielt werden können als bei Solaranlagen zur Raumheizungsunterstützung. Solar systems are normally used in combination with a heat source for hot water, as this lower heat production costs can be achieved than with solar thermal systems for space heating in Europe. Dabei sind in Mehrfamilienhäusern durchaus Konzepte bekannt, die ein ausschließliches Trinkwarmwasserverteilnetz für Solarwärme aufweisen. Here concepts are well known in apartment buildings that have an exclusive domestic hot water distribution network for solar heat. In den Wohneinheiten erfolgt dezentral die Nachheizung auf Solltemperatur bei nicht ausreichendem Strahlungsangebot. The accommodation units reheating locally is at desired temperature in case of insufficient solar radiation.
  • Die Raumheizung hat jedoch einen höheren Anteil am Gesamtwärmebedarf als die Trinkwarmwasserbereitung. However, the space heater has a higher share of total heat demand as the domestic hot water. Auch bei sanierten und durchschnittlich gedämmten Gebäuden liegt der Anteil der Gebäudebeheizung bei über 60% des Gesamtwärmebedarfs, bei schlechter gedämmten Gebäuden sogar noch darüber. Even with renovated and average insulated buildings, the proportion of building heating more than 60% of the total heat requirement, in poor insulated buildings even more. Die Deckung wesentlicher Anteile der Energieversorgung durch solare Wärme kann deshalb nur durch Konzepte zur Raumheizungsunterstützung erreicht werden. The coverage of significant investments in energy supply by solar heat can therefore be achieved only through concepts for space heating. Daher werden Solaranlagen in zunehmendem Maße auch zur Unterstützung der Raumheizung eingesetzt. Therefore, solar systems are also increasingly used to support space heating.
  • In so genannten Kombisystemen stellen solarthermische Kollektoren gleichzeitig Wärme für die Trinkwarmwasserbereitung und die Raumheizung zur Verfügung. In so-called combi systems solar thermal collectors provide the same heat for domestic hot water and space heating. In der Regel unterstützen sie dabei einen zweiten Wärmeerzeuger, der bei geringem Solarwärmeangebot anderweitig Wärme bereitstellt. Usually support them in a second heat generator which otherwise provides warmth without solar heat offer. Diese Kombisysteme werden in Europa meist mit Flüssigkeiten betrieben und auf dem Dach oder an der Fassade angeordnet. These combination systems are usually operated in Europe with liquids and disposed on the roof or in the facade.
  • Hierbei werden hauptsächlich voneinander abhängige Verteilsysteme realisiert, bei denen Solarwärme und Nachheizwärme durch ein Verteilnetz im Gebäude verteilt werden. Here interdependent distribution systems are mainly realized in which the solar heat and Nachheizwärme be distributed through a distribution network in the building. Aufgrund des geringeren Strahlungsangebotes während der Heizsaison und des relativ hohen Temperaturniveaus in den meisten Heizungskreisläufen ist aber von spezifischen Kollektorerträgen unter 150 bis 200 kWh pro m 2 Kollektorfläche auszugehen. Due to the lower radiation range during the heating season and the relatively high temperature levels in most heating circuits but is of specific collector proceeds under 150 to 200 kWh per m 2 of collector assumed.
  • EP 0647818 B1 EP 0647818 B1 beschreibt solch ein Heizungssystem mit zentralem Wärmeerzeuger, Dreileiter-Wärmeverteilung und dezentralen Wärmeübergabestationen an die Wohneinheiten. describes such a heating system with central heat generator, three-wire heat distribution and remote heat transfer stations to the residential units. Die drei Verteilleitungen befinden sich auf unterschiedlichen Temperaturniveaus und übergeben etagenweise die Wärme an Heizkreise und Warmwasserkreise. The three distribution lines are at different temperature levels and pass by floor heat to heating circuits and DHW circuits. Solarkollektoren werden mittels einer Übergabestation an das Verteilnetz angeschlossen. Solar collectors are connected to the distribution network by means of a transfer station. Durch die drei Temperaturniveaus in der Wärmeverteilung wird der Solarertrag zwar gesteigert, aber die Nutzung der Solarwärme verlangt weiterhin den Betrieb des Gebäudeverteilnetzes. By the three temperature levels in the heat distribution of the solar production is indeed increased, but the use of solar heat still required to operate the building distribution network.
  • EP 2312223 A2 EP 2312223 A2 beschreibt einen Solarkreislauf mit Pufferspeicher und ein von dort ausgehendes solares Verteilnetz, dem über ein Vier-Wege-Ventil ein Kombiheizgerät mit Brenner parallel geschaltet wird, so dass beide Vorläufe bedarfsgerecht miteinander gemischt werden. describes a solar circuit with storage tank and an outgoing from there solar distribution network to which a combi boiler with burner is connected in parallel via a four-way valve, so that both heats will be demand mixed together. Der Austritt des Vier-Wege-Ventils geht entweder auf eine Frischwasserstation zur Warmwasserbereitung oder in den Heizungskreislauf. The exit of the four-way valve is either a fresh water station for hot water or the heating circuit. Das Verteilnetz zu den Kombiheizgeräten ist zwar solar, aber die Verteilung zu den Heizkörpern nicht, so dass auch hier das Temperaturniveau der Solarwärme oberhalb des Heizungsrücklaufs liegen muss, um einen Beitrag zu liefern. The distribution of the combi heaters, namely solar, but the distribution to the radiators do not, so that must be above the heating return here the temperature level of solar heat to make a contribution.
  • Die Verknüpfung solarthermischer Anlagen mit Heizungs- und Trinkwarmwasseranlagen bedingt ein hohes Maß an Komplexität. The linking of solar thermal systems with heating and domestic hot water systems requires a high level of complexity. Diese Komplexität erwächst zum einen aus den Anforderungen beim Unterstützen eines Trinkwarmwassersystems, z. This complexity arises in part from the requirements in supporting a domestic hot water system, z. B. zugelassene Wärmeträger, Verkalkung, Prophylaxe gegen Legionellenwachstum. As approved heat transfer, calcification, prophylaxis against legionella growth. Zum anderen ist die Einbindung des solarthermischen Kollektors aufgrund der Wechselwirkung immer auf den Betrieb des zweiten Wärmeerzeugers (Kessel, Wärmepumpe, Pelletheizung, ...) anzupassen. Secondly, the integration of the solar thermal collector is due to the interaction always on the operation of the second heat source (boiler, heat pump, pellet, ...) adapt. Dies erfordert einen hohen Planungsaufwand und technisch anspruchsvolle Einzellösungen, die der Verbreitung im Markt entgegenstehen. This requires great planning effort and technically demanding individual solutions that hinder the spread in the market.
  • Die meisten vorhandenen solarthermisch unterstützten Kombisysteme für Bestandsgebäude machen üblicherweise einen Eingriff in die zentrale Heizungsanlage oder den vollständigen Austausch notwendig. Most existing solar thermal assisted combined systems for existing buildings usually make an intervention in the central heating system or complete replacement necessary. Eine Einbindung für einzelne Wohneinheiten in Mehrfamilienhäusern ist deshalb selten mit vertretbarem Aufwand zu realisieren. The involvement of individual residential units in apartment buildings is therefore rarely be achieved with reasonable effort.
  • Durch die zentrale Einbindung von Solarwärme ist trotz Raumtemperaturen von 20°C oft nur ein höheres Temperaturniveau nutzbar. Due to the central integration of solar heat despite ambient temperatures of 20 ° C only a higher temperature level is often available. Denn die Solarwärme gelangt in solchen Systemen über eine Vielzahl von Wärmetauschern und weiteren Komponenten ins Gebäude. Because the solar heat from entering such systems, a variety of heat exchangers and other components into the building.
  • Damit verbinden sich Wandlungs- und Speicherverluste, erhöhte Betriebstemperaturen für den Kollektor und ein hoher technischer Aufwand. Thus, conversion and storage losses, increased operating temperatures for the collector and a high technical effort connected.
  • Neben den Kombisystemen gibt es auch Konzepte, die konventionelle Wärmeversorgung von der solarthermischen Wärmeversorgung zu trennen. In addition to the combination systems, there are also concepts to separate the conventional heat supply from the solar thermal heating.
  • In Systemen mit Luftkollektoren wird solare Wärme durch Ansaugen von Außenluft über einen Solarkollektor In systems with air collectors is solar heat by drawing external air through a solar collector WO 2005/111517 A1 WO 2005/111517 A1 oder durch Umwälzen von Raumluft über einen Solarkollektor or by circulating air through a solar collector US 2003/0061773 A1 US 2003/0061773 A1 an die Raumluft abgegeben. released into the ambient air. Die umgewälzte Raumluft wird vom Kollektor erwärmt und so Wärme an den Raum abgeben. The circulated air is heated by the collector and thus give off heat to the room. Die Luftkollektoren können auf dem Dach oder an der Außenwand angebracht werden. The air collectors can be mounted on the roof or on the outside wall. Luft als Wärmeträger ist in Europa wenig verbreitet, da für die Umwälzung ein hoher Hilfsenergieeinsatz für die Gebläse besteht. Air as a heat carrier is not widespread in Europe because there is a high auxiliary energy used for fan for circulation. Weiterhin erschweren Geräusche, Zugluft und entstehende Gebäudeundichtigkeiten die Marktdurchdringung. Furthermore, noise, drafts and resulting building leaks complicate the market penetration.
  • CN 2548078 Y CN 2548078 Y beschreibt ein thermosiphonisch arbeitendes System zur ausschließlichen, monovalenten Raumheizung über Solarkollektoren. describes a thermosiphonisch working system for exclusive monovalent heating with solar collectors. Hierbei werden Solarkollektoren direkt mit einem Heizkörper verbunden und durch das Prinzip des thermosiphonischen Antriebs mit einem flüssigen Wärmeträger durchströmt. Here, solar collectors can be connected directly to a radiator and flows through the principle of thermosiphonischen drive with a liquid heat carrier. Mit dieser Lösung verbinden sich folgende Probleme, die die Verbreitung stark einschränken: With this solution, the following problems that limit the spread strongly connect:
    • • Die Solarkollektoren müssen unterhalb des Heizkörpers angeordnet werden, damit sich eine natürliche Umwälzung einstellt. • The solar collectors have to be arranged below the radiator, so that a natural circulation is established.
    • • Der Wärmeeintrag in das Gebäude kann nicht geregelt, insbesondere nicht abgeschaltet werden. • The heat input into the building can not regulated, in particular not be turned off.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und ein kostengünstiges, vom konventionellen Heizungssystem unabhängiges System zur Klimatisierung von Räumen mittels Solarenergie bereit zu stellen. The object of the present invention is to avoid the above disadvantages and to provide a low cost, independent of the conventional heating system system for room air conditioning by means of solar energy available.
  • Die Aufgabe wird durch eine thermische Solaranlage zur Klimatisierung, insbesondere zum Beheizen, von Räumen oder Gebäuden realisiert, die dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens ein dezentraler thermischer Solarkollektor und mindestens ein dezentraler Heizkörper an ein solares Verteilnetz angeschlossen werden, so dass ein vom konventionellen Heizungssystem unabhängiger Betrieb einzelner Heizkörper oder thermischer Solarkollektoren möglich ist. The object is realized by a thermal solar plant for air-conditioning, in particular for heating of rooms or buildings, which is characterized in that at least one decentralized thermal solar collector and at least one decentralized radiators are connected to a solar distribution, so that an independent from the conventional heating system operation of individual heating or thermal solar panels is possible. Die thermische Solarenergie wird also unabhängig von einer zweiten Wärmeversorgung im Gebäude verteilt. The solar thermal energy is thus distributed independently of a second heat supply in the building.
  • Zur Realisierung eines unabhängigen Betriebs verfügt nach Anspruch 2 jeder thermische Solarkollektor und jeder Heizkörper über eine Pumpe sowie ein Regelgerät. For the realization of an independent operation, each thermal solar collector and each heating body via a pump and a control unit features of claim 2.
  • Alternativ kann zur Realisierung eines unabhängigen Betriebs eine zentrale Umwälzpumpe in dem solaren Verteilnetz angeordnet und in jeder Zu- und/oder Ableitung der thermischen Solarkollektoren und der Heizkörper ein Stellventil angeordnet sein (Anspruch 3). Alternatively arranged a central circulation pump in the solar distribution network for the realization of an independent operation, and in each supply and / or dissipation of thermal solar collectors and the radiator a control valve disposed (claim 3).
  • Eine Zwangsumwälzung des Wärmeträgers mit einer Umwälzpumpe macht den Höhenunterschied unnötig, was den Anwendungsbereich erheblich erweitert. A forced circulation of the heat carrier with a circulation pump makes the difference in height unnecessary, which significantly expands the application. Solarkollektoren können nun unabhängig von dem Aufstellort der Heizung z. Solar collectors can now regardless of the place of installation of heating such. B. auch auf dem Dach oder auf gleicher Höhe wie der Heizkörper im Rauminneren angebracht werden. B. also be mounted on the roof or at the same level as the radiator in the room interior. Bei Erreichen einer maximalen Raumtemperatur kann zudem der Wärmeeintrag abgeschaltet werden, und das System ist bei wechselhafter Einstrahlung besser regelbar. Upon reaching a maximum room temperature In addition, the heat input can be turned off and the system is more controllable at changeable light.
  • Ohne Hilfsenergie kann die Wärme von den thermischen Solarkollektoren zum Verteilnetz, innerhalb des Verteilnetzes und/oder von dem Verteilnetz zu den Heizkörpern nach dem Heat-Pipe Prinzip transportiert werden kann. Without auxiliary energy, the heat from the solar thermal collectors may, for distribution within the distribution network and / or from the distribution network to the radiators to the heat pipe principle can be transported.
  • Zur Verschiebung der Solarerträge in die Nacht kann an das Verteilnetz ein thermischer Speicher angeschlossen werden (Anspruch 4). For shifting the solar yields in the night, a thermal storage can be connected (claim 4) to the distribution network.
  • Die Ringleitung des Verteilnetzes kann, um Installationskosten zu sparen, nicht innerhalb der Gebäudehülle, sondern außerhalb oder im Inneren der Gebäudehülle ausgeführt werden (Anspruch 5). The ring line of the distribution network, in order to save installation costs, not within the building envelope, but outside or inside of the building envelope be performed (claim 5).
  • Durch die Zwangsumwälzung mit einer Pumpe ist die erfindungsgemäße thermische Solaranlage unabhängig von der Einbausituation des einzelnen thermischen Solarkollektors, so dass der Solarkollektor auf dem Dach oder in die Dachhaut ( By forced circulation with a pump, the thermal solar plant according to the invention is independent of the installation situation of the individual solar thermal collector so that the solar collector (on the roof or in the roof skin 11 11 ), in die Balkonüberdachung ( ), (In the balcony enclosure 12 12 ), an dem Balkon ( ) (On the balcony 6 6 ), in einer gebäudeunabhängigen Außenaufstellung ( ), (In a building independent outdoor installation 7 7 ), in Form eines in die Fassade integrierten Elementes ( ), (In the form of an integrated in the facade element 8 8th ), in einem Element aus Fassaden und Fenster Kombination ( ), (In an element of facades and window combination 9 9 ) und/oder als Bestandteil der Fassade ausgeführt ( ) And / or as a part of the facade ( 10 10 ) werden kann (Anspruch 6). can be) (claim 6).
  • Die solare Klimatisierung kann unterstützend zu einem konventionellen Heizsystem oder als alleinige Wärmequelle stattfinden. The solar air conditioning can supportive held to a conventional heating system or as the sole source of heat. Als Heizkörper können Flächenheizkörper, Strahlungsheizkörper, gebaudeintegriertes Bauteil, Fußbodenheizung, in Kombinationen mit konventionellen Heizkörpern, mit Konvektionsunterstützung durch ein Gebläse und/oder in einer Speicher/Heizkörpereinheit ausgeführt werden können (Anspruch 7). As radiators can surface heating elements, radiant heaters, gebaudeintegriertes component, floor heating, in combination with conventional radiators, with assisted convection by a blower and / or may be executed in a storage / heating unit (claim 7).
  • Wird an das solare Verteilnetz außerhalb des Gebäudes ein Kühler, insbesondere ein Wasser-Luft-Wärmeübertrager, angeschlossen, kann zum Kühlen des Gebäudes, Wärme von innen nach außen transportiert werden (Anspruch 8). Is applied to the solar distribution outside the building, a radiator, in particular a water-air heat exchanger, connected can for cooling of the building, heat can be transported from inside to outside (claim 8). Auch der Sonnenkollektor selbst kann nachts Kühlzwecken dienen (Anspruch 9). Also, the solar collector itself can at night cooling purposes (claim 9).
  • Bei thermischen Solaranlagen, die auf den Ansprüchen 2 und 3 basieren, ermöglicht es die Pumpe, bei passendem Temperaturniveau den Wärmetransport umzukehren und somit Wärme aus dem Raum an die Umgebung abzugeben. In solar thermal systems that are based on the claims 2 and 3, allows the pump to reverse the heat transfer at suitable temperature level and thus dissipate heat from the space to the environment.
  • Die erfindungsgemäße Solaranlage führt insgesamt zu einer Reduzierung der Kosten pro bereit gestellter Nutzwärme oder Nutzkälte. The solar system according to the invention results in an overall reduction in the cost per provisioned useful heat or useful cold.
  • Im Heizfall nutzt der Solarkollektor Sonnenstrahlung oder Umgebungswärme und erwärmt ein Fluid. When heating the solar collector sunlight or ambient heat uses and heats a fluid. Das Fluid wird zwangsumgewälzt und gibt die Wärme über einen Heizkörper an den Raum ab. The fluid is forced circulated and releases the heat via a radiator in the room.
  • Im Kühlfall verläuft der Wärmestrom entgegengesetzt zum Heizfall. In the cooling mode, the heat flow is opposite to the heating mode. Hier wird dem Raum durch den Heizkörper Wärme entzogen und über den Solarkollektor an die Umgebung abgeben. Here the room heat is extracted through the radiator and release via the solar collector to the environment.
  • Die Vorteile der erfindungsgemäßen Solaranlage sind: The advantages of the solar system according to the invention are:
    • – Sehr geringe Temperaturdifferenz zwischen Solarkollektor und Raum zur Nutzung von Solarwärme notwendig. - Very low temperature difference between solar collector and space for the use of solar heat necessary.
    • – Systeme sind einfach und verringern damit den Dimensionierungsaufwand und das Risiko von Installationsfehlern. - systems are simple and thus reduce the sizing effort and the risk of installation errors.
    • – Das System kann in Bestandsgebäude eingebaut werden, ohne in die zentrale Heizungsanlage eingreifen zu müssen. - The system can be installed in existing buildings without having to interfere with the central heating system. Damit ist die Nachrüstung für eine einzelne Wohnung möglich. In order for the retrofit for a single apartment is possible.
    • – Durch Mehrfachnutzen des Solarkollektors, Heizen, Kühlen und Fassadenbauteil ist die Solaranlage sehr kosteneffektiv. - By multiple use of the solar panel, heating, cooling and facade component, the solar system is very cost effective.
    • – Die Anlage ist zudem einfach modular erweiterbar. - The system is also modular expandability.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der An embodiment of the invention is based on the 1 1 bis to 3 3 erläutert. explained.
  • 1 1 zeigt die hydraulische Verbindung der erfindungsgemäßen thermischen Solaranlage. shows the hydraulic connection of the thermal solar plant according to the invention.
  • 2 2 stellt die Möglichkeiten zur Integration des solarthermischen Kollektors in die Gebäudehülle dar. is the capability to integrate the solar thermal collector in the building envelope.
  • 3 3 zeigt die Ergebnisse einer dynamischen Simulation mit der Software TRNSYS shows the results of a dynamic simulation with the TRNSYS
  • Eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen thermischen Solaranlage befindet sich in A schematic diagram of a solar thermal system according to the invention is in 1 1 . ,
  • Der Aufbau setzt sich aus drei Teilen zusammen. The structure is composed of three parts.
  • Der Außenteil besteht aus einem oder mehreren Solarkollektoren ( The outer part consists of one or more solar collectors ( 1 1 ). ). Dieser kann optional um einen Wasser-Luft-Wärmeübertrager erweitert werden, um einen besseren Wärmeübergang bei Wärmeabgabe an die Umgebungsluft zu erreichen (Raumkühlung). This can be optionally extended by a water-air heat exchanger to achieve a better heat transfer in heat transfer to the ambient air (room cooling).
  • Der Innenteil besteht aus mindestens einem Heizkörper ( The inner part is composed of at least one radiator ( 2 2 ) und gibt Wärme an den Raum ab oder nimmt Wärme auf. ) And releases heat into the room or absorbs heat. Er kann ebenfalls mit einem Lüfter versehen werden, um die Wärmeabgabe an den Raum zu erhöhen. It can also be provided with a fan to increase heat transfer to the room. Weiterhin kann der Heizkörper die Speicherung von Wärme übernehmen (Wasser, Wände, PCM) und bauteilintegriert ausgeführt werden. Furthermore, the radiator, the storage of heat take (water, walls, PCM) and running component-integrated.
  • Der Wärmetransport von innen nach außen oder andersherum findet in einem solaren Verteilnetz ( The heat transport from the inside to the outside or vice versa takes place in a solar distribution ( 3 3 ) durch ein zwangsumgewälztes Fluid statt. ) Held by a forced circulated fluid. Ein Wärmetransport ohne Zwangsumwälzung unter Ausnutzung des Heat-Pipe Effekts ist ebenfalls möglich. A heat transfer without forced circulation by utilizing the heat pipe effect is also possible.
  • 2 2 zeigt die Möglichkeiten zur Integration des solarthermischen Kollektors in die Gebäudehülle wie Dachfläche ( shows the capability to integrate the solar thermal collector in the building envelope such as the roof ( 11 11 ), Balkonüberdachung ( (), Balcony enclosure 12 12 ), Balkonbrüstung ( (), Balcony parapet 6 6 ) oder Fassade ( () Or facade 8 8th , . 9 9 , . 10 10 ). ).
  • Zur Abschätzung des Potenzials wurden mit der Software TRNSYS dynamische Simulationen mit vereinfachten Annahmen durchgeführt. To estimate the potential of dynamic simulations were performed using simplified assumptions with the software TRNSYS. Den in the in 3 3 dargestellten Ergebnissen liegen folgende Annahmen zugrunde: Results shown on the following assumptions:
    • – Flachkollektor - flat plate collector
    • – Kollektorausrichtung Süd, 90° Neigung - Collector position south, 90 ° tilt
    • – Heizkörperkapazität 200 kJ/(K·m 2 Kollektor ) - heating capacity 200 kJ / (K · m 2 collector)
    • – Norm Heizkörperleistung bei Temperaturdifferenz 60 K ist 2,7 kW/m 2 Kollektor - standard radiator power when the temperature difference 60 K is 2.7 kW / m 2 Collector
    • – Heizwärmebedarf 60 kWh/m 2 a bei 20°C Raumtemperatur und Referenzwetter aus Kassel - heating energy 60 kWh / m 2 a at 20 ° C room temperature and reference weather from Kassel
    • – Gebäude entspricht dem Task 26 Einfamilienhaus mit 140 m 2 Grundfläche modelliert als eine thermische Zone. - building corresponds to the task 26 detached with 140 m 2 Area modeled as a thermal zone.
    • – Maximal erlaubte Raumtemperatur sind 23°C - maximum allowed ambient temperature 23 ° C
  • Die Ergebnisse zeigen, dass mit steigender Kollektorfläche der solare Deckungsgrad steigt. The results show that with increasing collector area of ​​the solar fraction rises. Mit einer Kollektorfläche von 20 m 2 werden etwa 25% des Raumwärmebedarfs solar gedeckt. With a collector area of 20 m 2 is about 25% of the demand for space heating can be covered by solar energy.
  • Im angegebenen Beispiel entspricht die Energiemenge von 17% für die Raumheizung bereits einer 50%-igen solaren Deckung für die Trinkwarmwasserversorgung. In the given example, the amount of energy of 17% for room heating already corresponds to a 50% solar coverage for the domestic hot water supply.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1 1
    Thermischer Solarkollektor Solar thermal collector
    2 2
    Heizkörper radiator
    3 3
    Ringleitung (Verteilnetz) Ring line (distribution)
    4 4
    Wärmespeicher heat storage
    5 5
    Gebäudehülle (Wand) Building shell (wall)
    6 6
    Solarkollektor an Balkonbrüstung Solar collector on balcony railing
    7 7
    Solarkollektor in Außenaufstellung Solar collector in outdoor installation
    8 8th
    Solarkollektor in die Fassade integriert Solar collector integrated in the facade
    9 9
    Solarkollektor in einem Kombinationselement aus Fassaden und Fenster Solar collector in a combination element of facades and windows
    10 10
    Solarkollektor als Bestandteil der Fassade Solar collector as part of the facade
    11 11
    Solarkollektor auf dem Dach oder in die Dachhaut integriert Solar panel integrated in the roof or in the roof skin
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
    • EP 0647818 B1 [0006] EP 0647818 B1 [0006]
    • EP 2312223 A2 [0007] EP 2312223 A2 [0007]
    • WO 2005/111517 A1 [0013] WO 2005/111517 A1 [0013]
    • US 2003/0061773 A1 [0013] US 2003/0061773 A1 [0013]
    • CN 2548078 [0014] CN 2548078 [0014]

Claims (9)

  1. Thermische Solaranlage zur Klimatisierung insbesondere zum Beheizen von Räumen oder Gebäuden, vorzugsweise in Mehrfamilienhäusern, dadurch gekennzeichnet , dass mindestens ein dezentraler thermischer Solarkollektor ( Thermal solar system for air-conditioning, in particular for heating rooms or buildings, preferably in multi-family houses, characterized in that at least one decentralized thermal solar collector ( 1 1 ) und mindestens ein dezentraler Heizkörper ( ) And at least one decentralized radiator ( 2 2 ) an ein solares Verteilnetz ( ) (In a solar distribution 3 3 ) angeschlossen werden, so dass ein vom konventionellen Heizungssystem unabhängiger Betrieb einzelner Heizkörper oder thermischer Solarkollektoren möglich ist. ) Can be connected, so that an independent from the conventional heating system operating single heater or solar thermal collectors is possible.
  2. Thermische Solaranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Realisierung eines unabhängigen Betriebs jeder thermische Solarkollektor und jeder Heizkörper über eine Pumpe sowie ein Regelgerät verfügt. Thermal solar system according to claim 1, characterized in that for the realization of an independent operation, each thermal solar collector and each heating element has a pump and a controller.
  3. Thermische Solaranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Realisierung eines unabhängigen Betriebs eine zentrale Umwälzpumpe in der Ringleitung ( Thermal solar system according to claim 1, characterized in that for the realization of an independent operation of a central pump (in the ring line 3 3 ) angeordnet ist und dass in jeder Zu- und/oder Ableitung der thermischen Solarkollektoren und der Heizkörper ein Stellventil angeordnet ist. ), And in that a control valve is arranged in each supply and / or dissipation of thermal solar collectors and the radiator.
  4. Thermische Solaranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die solare Ringleitung ( Thermal solar power plant according to any one of the preceding claims, characterized in that (in the solar loop 3 3 ) ein thermischer Speicher ( ), A thermal memory ( 4 4 ) angeschlossen wird. ) Is connected.
  5. Thermische Solaranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringleitung ( Thermal solar power plant according to any one of the preceding claims, characterized in that the ring line ( 3 3 ) innerhalb, außerhalb oder im Inneren der Gebäudehülle ( ) Inside, outside or inside of the building shell ( 5 5 ) ausgeführt wird. ) is performed.
  6. Thermische Solaranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Solarkollektor auf dem Dach oder in die Dachhaut ( Thermal solar power plant according to any one of the preceding claims, characterized in that the solar collector (on the roof or in the roof skin 11 11 ), in die Balkonüberdachung ( ), (In the balcony enclosure 12 12 ), an dem Balkon ( ) (On the balcony 6 6 ), in einer gebäudeunabhängigen Außenaufstellung ( ), (In a building independent outdoor installation 7 7 ), in Form eines in die Fassade integrierten Elementes ( ), (In the form of an integrated in the facade element 8 8th ), in einem Element aus Fassaden und Fenster Kombination ( ), (In an element of facades and window combination 9 9 ) und/oder als Bestandteil der Fassade ausgeführt ( ) And / or as a part of the facade ( 10 10 ) wird. ) becomes.
  7. Thermische Solaranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizkörper als Flächenheizkörper, Strahlungsheizkörper, gebäudeintegriertes Bauteil, Fußbodenheizung, in Kombinationen mit konventionellen Heizkörpern, mit Konvektionsunterstützung durch ein Gebläse und/oder in einer Speicher/Heizkörpereinheit ausgeführt werden können. Thermal solar power plant according to any one of the preceding claims, characterized in that the heating elements as a panel heater, radiant heater, building integrated component, floor heating, in combinations can be performed in a storage / heating unit with conventional radiators, with assisted convection by a blower and / or.
  8. Thermische Solaranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an das solare Verteilnetz außerhalb des Gebäudes ein Kühler angeschlossen wird, so dass zum Kühlen des Gebäudes, Wärme von innen nach außen transportiert werden kann. Thermal solar power plant according to any one of the preceding claims, characterized in that at the solar distribution outside the building, a cooler is connected so that the cooling of the building, heat can be transported from the inside to the outside.
  9. Thermische Solaranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnenkollektor Wärme von innen nach außen transportieren kann. Thermal solar power plant according to any one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the solar collector can transport heat from the inside to the outside.
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