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Elektrische, mit Nachtstrom betriebene Raumheizung mit Wasser als
Wärmespeichermittel (Zusatz zu Patent 1.540.968) Die Erfindung betrifft eine elektrische,
mit Nachtstrom betriebene Raumheizung mit Wasser als Wärmespeichermittel, bei welcher
die Wärmeabgabe durch' Absperr- und Regelorgane nach Zeit, Menge, Temperatur gesteuert
erfolgt und als Speicherbehälter wärme-isolierte plattenförmige Elemente mit einer
im Verhältnis zu ihrer Bauhöhe sehr großen Grundfläche im Bereich des zu beheizenden
Raumes (Raumkomplexes) in Hohlräumen des Baukörpers (z.B. des Fußbodens, der Decke
oder der Wände) angeordnet sind, nach Patent 1.540.968.
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Im Hauptpatent ist eine Raumheizung beschrieben, bei der das Wasser
in den Speicherbehältern nicht nur als Wärmespeichermedium dient, sondern auch gleichzeitig
zur Speisung üblicher Heizkörper in verschiedensten Formen. Dabei ist vorausgesetzt,
daß die Speicherbehälter eine so gute Wärme-Isolierung aufweisen, daß die Nutzbarmachung
der Wärme im wesentlichen nur über das von den Speicherbehältern zu den getrennten
Heizkörpern transportierte Warmwasser erfolgt und dementsprechend, die Wärme nur
von den eigens hierfür vorgesehenen Heizkörpern in dem zu beheizenden Raum oder
Raumkomplex abgegeben wird.
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In der Praxis treten jedoch relativ häufig Pälle auf, bei denen die
Beheizung von Räumen mittels umgewälzt er Warmluft wirtschaftlicher ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die in dem Hauptpatent
beschriebene Raumheizung entsprechend weiterzubilden, und zwar durch Schaffung einer
wirtschaftlichen, raumsparenden und und sehr wirksamen Konstruktion.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Wärme
abgabe von dem Warmwasser in den Speicherbehältern an den 7U beheizenden Raum (Raumkomplex)
durch Luft erfolgt, die ihrerseits die Wärme aus dem Warmwasser in den Speicherhehältern
aufnimmt. Diese erwärmte Luft kann man auf übliche Weise in den zu heheizenden Räumen
oder Raumkomplexen zirkulieren lassen, und zwar geregelt nach Zeit, Menoe und Temperatur.
Sie wirkt somit gewissermaßen als einfach zu ftihrendes Sekundär-Heizmedium, in
dessen Kreislauf iibliche Reinigunqsfilter und Konditionierungseinrichtungen vnrqesehen
sein können.
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Rei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind die Speicherbehälter
nicht oder nur teilweise wärme-isoliert und unter Ausbildung von Zwischenräumen
in den Hohlräumen (z.B. in einer Decke, einer Wand, einem Fußboden oder Stützensystem)
des Baukörpers anneordnet, wobei die Heizluft durch diese Zwischenräume qeführt
wird und sich unmittelbar an den wärme-isolationsfreien Wandungen der Speicherbehälter
oder den Wandungen der Isolierschicht erwärmen kann. In diesem Falle wird folglich
die unmittelbar von den Speicherbehältern über deren Wandungen in die Umgebung austretende
Wärme durch die vorbeistreichende Luft aufgenommen und zur Raumbeheizung genutzt.
Um eine ausreichende Erwärmung der Heizluft zu erhalten, wird die Wärme-Isolierung
bzw. Wärme-Dämmung der Speicherbehälter entsprechend reduziert, so dan nenünend
große Wärmeaustauschflächen zur Verfügung stehen. Vorteilhaft erreicht man so eine
steuerbare bwärme-Verwertun? durch die um die Speicherhehälter herumgsführte Luft,
die dann als Heizluft mittels bekannter Einrichtungen in Form von Kanalsystemen
mit Liiftaustrittsr,ffnunoen und Regelvorrichtungen weitergeleitet wird.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind mit wärmeisolierten
Speicherbehältern über Rohrleitungen zur Speicherwasserführungs getrennt angeordnete
Wärmeaustauscher gekoppelt, die die Raum-Heizluft erwärmen. Diese Auasführung ist
besonders vorteilhaft in den Fällen, wo für große Bau-Komplexe zentralisierte Klimaanlagen
benutzt
werden, bei denen die Wärmeaustauscher in Form von Lufterhitzern mit Heizwasser
als Wärmeübertragungsmedium aus den Speicherhehältern eingesetzt sind, weil hier
die automatische Regelung und Speichsung verweigter Kanalnetze einfacher ist.
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Zweckmäßig weist das Leitungssystem für die Heizluft Abdeckungen
auf, die die Hohlräume des Raukrers zur Aufnahme der Speicherelemente abschließen
und Luftöffnungen, die in Form von Schlitzplatten eines Doppel bodens oder nelochten
und/oder geschlitzten Wand- oder Decken-Platten usii,. ausgeführt sein können, wobei
ihr effektiver Schlitz-oder Loch-Querschnitt in bekannter Weise veränderbar ist.
Die Hohlräume zur aufnahme der Speicherelemente können sich in diesem Falle in einem
FuAboden, in einer Decke, Wand oder Stützensystem des Gebäudes befinden. Die Abdeckungen
werden vorteilhaft in typisierter Form ausgeführt und so angeordnet, daß sie vorzugsweise
abnehmbar sind, um die Speicherbehälter jederzeit leicht zugänglich zu halten.
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Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen einiger Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine Schrägansicht einer Ausführungsform der
Raumheizung, teilweise aufgeschnitten, in der die Luft unmittelbar an wärme-isolationsfreien
Wandungen der "stehenden" Speicherbehälter erwärmt wird; Fior 2 eine schematische
Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform, bei der die Lufterwärmung unmittelbar
an den Wandungen der Speicherbehälter erfolgt, die horizontal im Hohlkörper einer
Decke eingebaut sind und Figur 3 eine weitere schematische Ansicht einer Ausführungsform,
bei der die Speicherbehälter mit einer Klimaanlage gekoppelt sind, die einen Wärmeaustauscher
in Form eines Lufterhitzers enthält.
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Der in Figur 1 gezeigte Teil der Raumheizung weist hochkant-aufgestellte
Speicherbehälter 4 auf, die mit Wasser als Wrmespeichermittel gefiillt und durch
Verbindungerohre, beispielsweise bei 5 miteinander gekoppelt sind. Die Speicherbehälter
4 sind hier an allen Seiten, mit Ausnahme der Frontseite, mit einer tXrme-Isolierschicht
6 versehen und in einem Hohlraum angeordnet, der durch eine rückseitige Verkleidung
7, Doppel-T-Stützen 8 und raumabscbließenden Abdeckplatten 9 begrenzt ist. Die Anordnung
ist ferner 80 getroffen, daß zwischen den Abdeckplatten 9, die aus einer wärmedämmenden
Ausführung bestehen, und der nichtwärme-isolierten Frontseite der Speicherbehälter
4 ein Zwischenraum vorhanden ist, durch den die zu erwärmende Luft für die Raumbeheizung
strömt. Die Abdeckplatten 9 sind typisiert und vorzugsweise abnehmbar, um einen
leichten Zugang (beispielsweise für Reinigungezwecke) zu den Speicherbehältern zu
erhalten.
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Die Abdeckplatten 9 weisen unten Eintrittsöffnungen 10 für relativ
kohle Luft und oben Austrittsöffnungen 11 für die erwärmte Luft auf, die bei ihrem
Weg durch die oben erwähnten Zwischenräume sich unmittelbar an der isolationsfreien
Prontseite bzw. vorderen Wandung der Speicherbehälter 4 erwärmt. Die Öffnungen 10
und 11 sind mit üblichen Gittern und Regelvorrichtungen zur Veränderung ihres wirksamen
Querschnitts versehen. Wenngleich im Ausführungebeispiel nach Figur 1 nur die Frontseite
der Speicherbehälter 4 von der Luft umspült wird, können die Speicherbehälter auch
an weiteren Wandflächen oder ganz von der zu erwärmenden Luft umetrichen werden,
wobei sie dann ohne entsprechende Wärme-Isolierschicht 6 ausgeführt werden, während
die Zwischenräume zwischen den Verkleidungswänden und den Speicherbehältern vergrößert
werden. Bei der Ausführung nach Figur 1 erfolgt demzufolge die Führung der Luft
unmittelbar hinter den raumabschließenden Abdeckungen 9. Wenn dagegen die Luft,
die Wärme aus den Speicherbehältern aufgenommen hat, über größere Räume oder Entfernungen
verteilt werden muß, können hierfür in bekannter Weise Kanalsysteme mit entsprechenden
Einrichtungen für den regelbaren Luftein- und Luftaustritt vorgesehen werden, wie
dies beispielsweise
anhand der schematischen Darstellung in Figur
2 in Verbindung mit einer Lochplattendecke angedeutet ist.
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Figur 2 zeigt schematisch einen Querschnitt vom einem Teil eines Baukörpers
mit einer Außenwand 12, einer Zwischenwand 13, einer Decke oder einem Fundament
14 und einem Dach oder einer zweiten Decke 15. Bei 16 ist ein aus Schlitzplatten
gebildeter Doppelboden angedeutet, der im Arbeitsraum 17 einen Hohlraum 18 über
der tragenden Decke 14 oder dem Fundament begrenzt. Unterhalb des Daches oder der
zweiten tragenden Decke 15 ist unter Ausbildung eines Hohlraumes 19 eine Lo,chplatten-Decke
20 angeordnet. In dem Hohlraum 19 befinden sich mit Abstand zur Decke 15 und der
Lochplatten-Decke 20 die Speicherbehälter 21 mit der Warmwasser-Füllung, über die
die zu erwärmende Luft hinwegstreicht, welche zur Beheizung des ArUeitsraumes 17
dient. Die Heizluft tritt in Pfeilrichtung durch die Lochplatten-Decke 20 zirkuliert
im Arbeitsraum 17 und entweicht nach Abkühlung durch die Schlitzplatten 16 des Doppelbodens
in den Hohlraum 18, von wo aus sie weiter durch Öffnungen 22 in der Trennwand 13
in einen Hohlraum 23 unterhalb eines Doppelbodens 24 strömt. Durch Öffnungen 25
im Doppelboden 24 wird die aus dem Raum 17 über die als Rückluft-Kanäle dienenden
Hohlräume 18 und 23 abgezogene Luft in ein Klimagerät k1 eingeführt und in diesem
nach Bedarf mit Frischluft aus dem Zuluft-Kanal 26 gemischt und über ein nachgeschaltetes
Gebläse i wieder dem Kreislauf in dem Hohlraum 19 zugeführt, in dem die Speicherbehälter
21 zur Erwärmung der Luft angeordnet sind. Die Luft wird bei dieser Anordnung der
Speicherbehälter demzufolge in einem Kreislauf-System durch ein Klimagerät geführt,
das übliche Feuchtigkeitsregler, Filter usw. enthält. Auch in diesem Fall sind jedoch
die Speicherbehälter 21 nicht oder nur teilweise wärme-isoliert, wobei sich die
im Hohlraum 19 geführte Luft analog Figur 1 wieder direkt an den freiliegenden Wandungen
der Speicherbehälter mit der Warmwasserfüllung erwärmt.
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Figur 3 zeigt ebenfalls schematisch einen Teil eines Baukörpers mit
einer Decke oder einem Fundament 141, einer Wand 12', einer Trennwand
13',
einer zweiten Decke oder einem Dach 15', einem zu erwärmenden Arbeitsraum 17' und
einem Raum 26 a, der als Klima-Zentrale dient. Die Speicherbehälter 21' für Warmwasser
sind bei diesen usführungsbeispiel in den Hohlräumen zwischen den Doppelböden 16'
bzw.
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24' und der Decke 14' angeordnet und allseitig mit einer Wärmedämmschicht
27 umgeben. Die Speicherbehälter 21' stehen über nicht gezeigte Rohrleitungen in
Verbindung miteinander snwis über eine Rohrleitunq 26 (Zulauf) mit einem Ventil
und eine weitere Rohrleitung 29 (Rücklauf) in Verbidung mit einem Lufterhitzer bzw.
Warmeaustauscher 1 eines Klimagerätes, das ieder einen Feurhtigkeits regler, Filter
usw. und einen Gehläseteil i enthält. Der Heizluftaustritt aus dem Wärmeaustauscher
1 bzw. Lufterhitzer ist bei 30 angedeutet und mündet in den Arbeitsraum 17'. Frischluft
wird tiber den Zuluft-Kanal 26'. den Geblässteil i und den Feurhtiqkeitsrenler und
Filter k dem Lufterhitzer 1 des Klimagerätes zugeführt, von ulo aus sie nach Erwärmung
über den Austritt 30 in den Arbeitsraum 17' gelangt. Diese ausführung stellt demzufolge
wärme-isolierte Speicherbehälter dar, die über Rohrleitungen zur Speicherwasserführung
mit einem getrennt anoeordneten Wärmeaustausrher gekoppelt sind, der die Luft zur
Raumbeheizung erwärmt. Das Klimagerät ist lediglich schematisch angedeutet, d.h.
ohne die bekannten Regeleinrichtungen und ohne die ausführlichen verweigten Kanalnetze.
Der Wärmeaustauscher bzw. Lufterhitzer 1 wird dabei über die Rohrleitungen 29, 29
mit zirkulierendem warmwasser aus den Speicherbehältern 21' gespeist.
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Die Figuren 2 und 3 zeigen die anwendung der vorstehend beschriebenen
Erfindung bei einem Ladungssystem mit "Lufteintritt chen" sowie "Luftaustritt unten";
diese ist jedoch nur als Beispiel zu werten, sinngemäß kann auch beispielsveise
die Luftführung von unten rach oben, also mit "Lufteintritt unten" sowie "Luftaustritt
oben" erfolgen. Dabei können dann die Speicherbehälter 21 in p Figur 2 in Doppelboden
(Hohlraum 18) statt in der Decke (Hohlraum 19) angeordnet sein.