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Die Erfindung betrifft eine modulare Energiezentrale mit mehreren Komponenten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik sind Heizungsanlagen bekannt, die einen Heizkessel, einen Speicher, ein oder mehrere Ausdehnungsgefäße, ein Abgassystem und weitere Komponenten aufweisen und die in der Regel von einem Heizungsfachunternehmen installiert werden. Dieses erstellt die Heizungsanlage vor Ort auf der Baustelle aus dort einzeln angelieferten Bestandteilen, die der Monteur zusammensetzen, miteinander verbinden und betriebsfertig machen muss. Hierbei wird nicht nur jede einzelne Komponente getrennt angeliefert, ausgepackt und installiert; vielmehr muss auch jede einzelne Komponente separat befestigt und gesichert werden. Dies erfordert einen hohen Einsatz an Arbeitskraft, was die Installation solcher Heizungsanlagen insbesondere in Hochlohnländern ganz erheblich verteuert.
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Aus der
DE 20 2011 108 641 U1 ist eine Heizungsanlage mit mehreren Komponenten bekannt, die auf einer rahmenartigen Tragkonstruktion aus Eisenträgern und -rohren fest montiert und mit dieser transportabel sind. Die Komponenten der Heizungsanlage sind dabei elektrisch und hydraulisch miteinander verbunden, soweit erforderlich, und komplett geprüft sowie probebeheizt. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass diese Heizungsanlage eine geringe Funktionalität aufweist.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile dieses Standes der Technik zu vermeiden und eine modulare Energiezentrale anzugeben.
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Gelöst wird diese Aufgabe bei einer transportablen modularen Energiezentrale aufweisend bereits betriebsfertig installierte erste Komponenten einer Heizungsanlage eines Gebäudes gewählt aus der Gruppe gebildet durch Heizkessel, Heizwasserspeicher, Ausdehnungsgefäße, Heizkreismodule, Abgassysteme, Pumpen, Stellmodule sowie eine Tragkonstruktion, auf der diese Komponenten angeordnet sind, dadurch, dass die Tragkonstruktion nach Art eines Containers mit Wänden und einer Zugangsöffnung ausgebildet ist, wobei sie zusätzlich eine oder mehrere zweite Komponenten einer Energieversorgung eines Gebäudes aufweist, gewählt aus der Gruppe gebildet durch Batteriespeicher, Wechselrichter, Wärmepumpen, Anlagen der Kraft-Wärme-Kopplung, Speicher für elektrische Energie, wobei sie zusätzlich eine Steuerzentrale aufweist, und wobei sämtliche erste und zweite Komponenten betriebsfertig installiert und isoliert in der Tragkonstruktion angeordnet sind.
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Besonders vorteilhaft ist eine solche transportable modulare Energiezentrale daher, da sie die genannten ersten und zweiten Komponenten in einer bereits betriebsfertig installierten Kammer vereint. So kann die Energiezentrale am Bestimmungsort aufgestellt und die relevanten Leitungen angeschlossen werden und ist anschließend sofort bereit für den Vollbetrieb. Die Komponenten innerhalb der Kammer sind alle bereits aufeinander abgestimmt in der Energiezentrale gebündelt und miteinander verbunden, sodass diese ohne weitere Arbeitsschritte auch mit- oder untereinander reibungslos funktionieren. Auf diese Weise sind auf der Baustelle am Einbauort der Erfindung auch diverse Handwerksarbeiten einsparbar, die jeweils nur an bestimmten einzelnen Komponenten anfielen oder die längere Arbeitszeiten benötigen, beispielsweise um die Einzelgeräte aufeinander abzustimmen. Die Tragkonstruktion schützt die darin angeordneten Komponenten vor äußeren Einflüssen sowohl während des Transports als auch am Betriebsstandort. Dazu erlaubt es diese dem Installateur, die Energiezentrale als Gesamtkonstrukt am Betriebsstandort aufzubauen, ohne dass ein einzelnes Abstellen der Geräte von der Transportvorrichtung am Betriebsstandort notwendig sind und eventuelle Beschädigungen an Verbindungsleitungen oder ähnlichem vermieden werden. Die Zugangsöffnung erlaubt es späteren Benutzern, in die Energiezentrale wie in einen gewöhnlichen Raum einzutreten und Zugriff auf die Komponenten zu erhalten.
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In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerzentrale auch dazu ausgebildet ist, externe Klimageräte und Funksteckdosen zu steuern, die Teil der Energiesysteme eines Gebäudes sind. Dies erlaubt es Benutzern der Erfindung, Ihre Klima- und Energieversorgungsgeräte oder -anschlüsse innerhalb des Gebäudes wie bei einem Smart-Home zentral aus der Energiezentrale zu steuern. Auch ein Fernzugriff auf die Steuerzentrale, beispielsweise per App oder Webbrowser ist erfindungsgemäß und optional vorgesehen.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweiten Komponenten einen Elektroheizstab umfassen, insbesondere angeordnet in einem Heizwasserspeicher. Ein solcher Elektroheizstab ist insbesondere dann von Vorteil, wenn eine mit der Energiezentrale verbundene Photovoltaikanlage einen Energieüberschuss erzeugt, beispielsweise zur Mittagszeit. Dieser Energieüberschuß wird durch den Elektroheizstab hocheffizient in Wärme umgewandelt, die später zur Verfügung steht. Da eine Einspeisung der Energie aus Photovoltaikanlagen ins öffentliche Netz nur für bis zu 70% der Photovoltaikanlagenleistung erlaubt ist, wäre diese Energie ansonsten verloren.
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In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Tragkonstruktion eine wasserfeste Bodenplatte aufweist, insbesondere eine zusätzlich auch abriebfeste Bodenplatte und/oder dass sie an ihrer Unterseite mehrere Standfüße aufweist, insbesondere abstandsveränderliche Standfüße. Durch Veränderung der Länge der Standfüße und damit des Abstandes zwischen der Unterseite der Tragkonstruktion und dem Standteller der Standfüße ist die Energiezentrale selbst auf unebenen Flächen im Wasser aufstellbar.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere, vorzugweise sämtliche, elektrische und hydraulische Anschlüsse in einen Anschlussbereich an die Außenwand der Tragkonstruktion geführt sind, der sich vorzugsweise oberhalb und ggf. auch neben der Zugangsöffnung befindet. Das Bündeln sämtlicher hydraulischer und elektrischer Anschlüsse an einem begrenzten räumlichen Bereich erlaubt es Benutzern, die Energiezentrale auch in Ecken zu stellen, in denen die Tragkonstruktion direkt an zwei oder drei Wänden angrenzt. So wird eine besonders platzsparende Anordnung der Energiezentrale am Betriebsort erreicht. Auch ist eine Anordnung der Anschlussbereiche oberhalb der Zugangsöffnung vorteilhaft, da die Leitungen im Heizungsbereich für gewöhnlich überwiegend an Wänden und Decken verlaufen, so dass sie ohne große Komplikationen oder unnötig komplizierte Umleitungen mit der Energiezentrale verbindbar sind.
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In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass sie dritte Komponenten aufweist, gewählt aus der Gruppe gebildet durch Wasseraufbereitungsgeräte, Wasserenthärter, Wasseranschlüsse für Ausgussbecken und/oder Waschmaschinen, Zählerschränke. Derartige dritte Komponenten stellen eine sinnvolle Ergänzung zu den bisher genannten Komponenten dar. So sind diese Komponenten ebenfalls ohne die Notwendigkeit weiterer möglicherweise kompliziert zu verlegenden Leitungen direkt mit den zentralen hydraulischen und/oder elektrische Leitungen verbindbar und erweitern die Funktionalität der Erfindung.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
- 1: Draufsicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Energiezentrale;
- 2: Frontansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Energiezentrale.
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1 zeigt eine Draufsicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Energiezentrale 1. Die Energiezentrale 1 ist im Wesentlichen gebildet aus einer Tragkonstruktion 10, welche verschiedenste Komponenten, insbesondere erste Komponenten 2, zweite Komponenten 12 und dritte Komponenten 24 umschließt. Die Tragkonstruktion ist containerartig ausgebbildet mit Wänden, insbesondere geschlossenen Wänden, und einer Zugangsöffnung 11, ggf. verschließbar. Die Komponenten 2, 12, 24 sind dabei derart innerhalb der Energiezentrale 1 angeordnet, dass diese oder zumindest deren jeweilige Steuer- oder Überwachungseinheit möglichst von einem Benutzer oder einem Installateur zu Reparatur- und Wartungszwecken zugänglich sind, ohne dass dafür andere Komponenten 2, 12, 24 vorher abgebaut und aus der Energiezentrale 1 entfernt werden müssen. Dazu ist eine Steuerzentrale 18 vorgesehen, welche besonders bevorzugt frei zugänglich ist. Über diese können erfindungsgemäß verschiedenste Komponenten 2, 12, 24 manuell geregelt und überwacht und dazu beispielsweise Klima- und Energieversorgungsgeräte oder -anschlüsse innerhalb des Gebäudes gesteuert werden. Die Anordnung der Komponenten 1, 12 und 24 hält dabei die gesetzlich oder per Norm geforderten Sicherheitsabstände zwischen den Komponenten ein.
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Die ersten Komponenten 2 sind dabei gewählt aus der Gruppe gebildet durch Heizkessel 3, Heizwasserspeicher 4, Ausdehnungsgefäße 5, Heizkreismodule 6, Abgassysteme 7, Pumpen 8, Stellmodule 9 oder mit anderen Worten aus all denjenigen Kompononenten, die für eine Heizungsanlage benötigt werden. Die zweiten Komponenten 12 sind gewählt aus der Gruppe gebildet durch Batteriespeicher 13, Wechselrichter 14, Wärmepumpen 15, Anlagen der Kraft-Wärme-Kopplung 16, Speicher für elektrische Energie 17, Elektroheizstab 19 oder allgemein aus denjenigen Komponenten, die neben Wärmeenergie auch elektrische Energie zur Verfügung stellen oder regeln oder verteilen. Die dritten Komponenten 24 sind gewählt aus der Gruppe gebildet durch Wasseraufbereitungsgeräte 25, Wasserenthärter 26, Wasseranschlüsse 27 für Ausgussbecken und/oder Waschmaschinen, Zählerschränke 28. Dabei ist es im Fall des Elektroheizstabs 19 besonders vorteilhaft, wenn dieser im Heizwasserspeicher 4 angeordnet ist. Die in 1 dargestellte Anordnung der Komponenten 2, 12, 24 innerhalb der Energiezentrale 1, aber auch untereinander ist lediglich ein Vorschlag, sie ist je nach Größe der Energiezentrale 1, äußeren Umständen oder den verbauten Komponenten 2, 12, 24 frei wählbar.
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Die Komponenten 2, 12, 24 sind dabei bereits betriebsfertig, also insbesondere vollständig elektrisch verkabelt, an Rohrleitungen angeschlossen, die ihrerseits normgerecht isoliert sind und per Testbetrieb auf Funktionalität überprüft.
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2 zeigt eine Frontansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Energiezentrale 1. Insbesondere die Tragkonstruktion 10 ist hier sichtbar, die einen containerartigen Raum mit Wänden und einer Zugangsöffnung 11 bildet. Die Tragkonstruktion 10 weist Außenwände 23 auf, welche die im Inneren der Energiezentrale 1 angeordneten Komponenten umschließt.
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Um den besagten Innenraum zugänglich zu machen, ist an zumindest einer der Außenwände 23 der Tragkonstruktion 10 eine Zugangsöffnung 11, beispielsweise in den Maßen einer gewöhnlichen Haustür. Diese kann ebenfalls verschließbar ausgebildet sein. Die Tragkonstruktion 10 weist eine wasserabweisende Bodenplatte 21 und an ihrer Unterseite Standfüße 22 auf, welche insbesondere höhenverstellbar sind. Dadurch ist es ermöglicht, die Energiezentrale 1 flexibel an den Aufstellort anpassen und den Innenraum und die darin angeordneten Komponenten vor äußeren Einflüssen, aber auch die Umgebung der Energiezentrale 1 vor eventuellen Lecks einzelner Geräte innerhalb der Energiezentrale 1 schützen zu können.
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Oberhalb der Zugangsöffnung 11 ist ein Anschlussbereich 22 vorgesehen, an dem die hydraulischen und elektrischen Leitungen der Komponenten innerhalb der Energiezentrale 1 sowie deren ggf. vorhandenen Datenübertragungsleitungen mit den korrespondieren Leitungen des Gebäudes außerhalb der Energiezentrale 1 verbindbar sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Energiezentrale
- 2
- erste Komponente
- 3
- Heizkessel
- 4
- Heizwasserspeicher
- 5
- Ausdehnungsgefäß
- 6
- Heizkreismodul
- 7
- Abgassystem
- 8
- Pumpe
- 9
- Stellmodul
- 10
- Tragkonstruktion
- 11
- Zugangsöffnung
- 12
- zweite Komponenten
- 13
- Batteriespeicher
- 14
- Wechselrichter
- 15
- Wärmepumpe
- 16
- Anlage der Kraft-Wärme-Kopplung
- 17
- Speicher für elektrische Energie
- 18
- Steuerzentrale
- 19
- Elektroheizstab
- 20
- Bodenplatte
- 21
- Standfuß
- 22
- Anschlussbereich
- 23
- Außenwand
- 24
- dritte Komponente
- 25
- Wasseraufbereitungsgerät
- 26
- Wasserenthärter
- 27
- Wasseranschluss
- 28
- Zählerschrank
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202011108641 U1 [0003]
