DE2324208C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Beheizung von Gewässern durch Wärmepumpen - Google Patents

Description

35

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beheizung eines Gewässers durch eine Wärmepumpe.

Die Beheizung von Gewässern, insbesondere in Hallen- und Freibädern, mittels Wärmepumpe ist bekannt und erfolgt in verstärktem Maße, um die Badesaison zu verlängern, und die billige Energie der Wärmepumpe auszunutzen. Durch den Elektroantrieb wird außerdem auf umweltsehutzfreundlicher Weise Wärmeenergie erzeugt und gefördert.

Bisher wurde die Wärmeenergie aus einem Gewässer oder aus der Luft durch einen Verdampfer entnommen und einem anderen, von dem erstgenannten vollkommen getrennten Gewässer durch den Kondensator der Wärmepumpe zugeführt. Das läßt sich nicht immer durchführen, da nicht überall zwei voneinander unabhängige Gewässer vorhanden sind und die Wärmeentnahme aus der Luft wegen der auf das spezifische Luftvolumen bezogenen geringen Wärmemenge sowie wegen des Wärmeübergangs schlecht ist.

Ferner sind Badeberken bekannt, die entweder unmittelbar in größeren Gewässer schwimmen oder auf größeren Passagierschiffen eingebaut sind. Das im Badebecken befindliche Wasser kann beheizt sein und wird über eine Filter- und biologische Regenerierungsanlage in einem geschlossenen Kreislauf geführt, d. h.. das Wasser im Badebecken kommt mil dem übrigen Gewässer nicht in Berührung. Derartige Anlagen erfordern einen hohen Aufwand in der Herstellung und Wartung und konnten sich deshalb nur auf Passagierschiffen durchsetzen.

Weiterhin sind Badezonen von größeren Gewässern durch /.. B. elastische Bahnen abgegrenzt worden, so dall auch in diesem Fall zwei vollkommen getrennte Gewässer gebildet wurden. Dadurch mußte eine gesonderte Regenerierung der im Verhältnis /um übrigen Gewässer kleinen Badezone eilolgen. was zusätzlich Kosten verursacht.

Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugiunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, um die Badesaison eines Gewässers durch die Beheizung mit einer Wärmepumpe ohne großen Aufwand zu verlängern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von dem Gewässer eine beheizte Wasserzone in waagrechter und senkrechter Richtung abgegrenzt wird und die Wärmeenergie dem Gewässer an der unbeheizten Wasserzone entzogen und an der beheizten Wasserzone wieder zugeführt wird.

Da das wärmere Wasser leichter als das übrige ist, verbleibt es oben. d. h. innerhalb der waagrechten Abgrenzung. Die senk rech ie Abgrenzung brauch! nur eine Tiefe von etwa 3 m aufweisen und hält die Badezone nach unten offen. Da Wasser ein verhältnismäßig schlechter Wärmeleiter ist — es leitet beispielsweise viermal schlechter als Beton und etwa zehnmal besser als die hochwirksamen Wärmedämmstoffe —. dämmt eine nur etwa 15 cm dicke Wüsserschicht den Wärmest rom nach unten gleichermaßen wie cine I cm dicke Polystyrolschaumstoffschicht. Durch den Mikroorganismen-Austausch zwischen warmen und kalten Wasser erfolgt eine natürliche Reinigung des abgegrenzten Warmwassers.

Die Vorrichtung zur Abgrenzung der beheizten Wasserzone erfolgt durch Schwimmkörper, die senkrecht schwimmend angeordnete Folienbahnen oder miteinander verbundene Platten aufweisen. Die Platten können aus Polystyrolschaumstoff, die Manen aus wärmedämmenden Fasermaterial, insbesondere aus Glas- und Mineralfasern, bestehen und gegebenenfalls einen wasserdichten Überzug z. B. aus Polyäthylen aufweisen. Die Folien können aus Polyäthylen, PVC u.dgl. bestehen. Damit die senkrechte Abgrenzung — sofern sie spezifisch leichter als Wasser ist — senkrecht im Wasser verbleibt, kann die Unterseite beschwert, gegebenenfalls auch verankert sein. Bei senkrechten Abgrenzungen, die spezifisch schwerer als Wasser sind, kann die Oberseite mit Luftkammern versehen oder mit schwimmenden Material verbunden sein.

Die Abgrenzung der beheizten Wasserzone, durch Folienbahnen, Platten od. dgl. soll gemäß der Erfindung bis zur gewünschten Bade bzw. Schwimmtiefe reichen. Hierbei können auch mehrere Bahnen oder Platten im Abstand nebeneinander angeordnet sein. Dadurch soll eine bessere Dämmwirkung durch Unterbindung von Konvektions-Strömungen, besonders bei Verwendung von Folien, die fast keinen Wärmcdämmwcrt aufweisen, erreicht werden.

Die Anordnung der Warmwasscr-Abgrenzung soll vorwiegend auf dem Schwimmbereich erfolgen. Daher sind die Folienbahnen im Uferbereich in einen schmalen Zugang bildenden Abstand angeordnet. Durch diese Maßnahme soll der Wärmeverlust verringert werden, da das Erdreich ein besserer Wärmeleiter als Wasser ist.

Feiner kann zur Verminderung des Wiumevcrlustes der Boden des Zugangberciches mit einer zusätzlichen Wärmedämmschicht verschen werden, wobei die Dämmschicht auf oder im Erdreich angeordnet werden kann.

Weilerhin können die Folien oder Platten mit einer Verankerung und/oder mit den Schwimmkörpern verbunden sein.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung naher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf das gesamte Gewässer,

Fig. 2 ein Schnitt durch eine mehrschichtige Warmwasserabgrenzung.

Das Gewässer I soll nur teilweise, beispielsweise in der Wasserzone 2. beheizt werden. Diese Wasserzone 2 to wird durch eine seitliche Abgrenzung 3 hergestellt, die bis zuv gewünschten Bade- bzw. Schwimmtiefe 7~reicht. Somit ist die beheizte Wasserzone nach unten mit dem gesamten Gewässer verbunden. Zur Beheizung der Wasserzone 2 dient eine Wärmepumpe 4, die nach bekanntem Prinzip arbeilet. Hierbei wird das kalte Wasser des Gewässers 1 über eine Leitung la zum Verdampfer der Wärmepumpe 4 und nach erfolgter Wärnieentnahme über eine Leitung \b wieder dem Gewässer 1 zugeführt. Auf der Koi.densatorseite der Wärmepampe 4 wird das zu beheizende Wasser über eine Leitung 2n dem Kondensator und nach erfolgter Wärmeaufnahme wieder über Leitung 2b der /u beheizenden Wasserzone 2 zugeleitet.

Die Abgrenzung 3 kann, wie aus F i g. 2 ersichtlich. durch Folien oder Platten 3;i erfolgen, die auch mehrschichtig angeordnet werden können. F i g. 2 zeigt zwei Folienbahnen 3a und 3a', die im Abstand A nebeneinander verlaufen und an Schwimmkörpern 5.7 oder an Bügeln 36 befestigt sind, die an einem üblichen Schwimmbadabgrenzungsseil 5 aufgesteckt sind. Dc-r die beheizte Wasserzone optisch begrenzende farbige Schwimmkörper 5a trägt sowohl das Abgrenzungsseil 5 als auch die gesamte Konstruktion der Folienbahnen bzw. Platten 3a, 3a'und Bügel 36. An den Unterkanten können die Folien oder Platten 3a. 3a' mit spezifisch schweren Materialien 3c- wie Eisen, Blei, Sand u.dgl. beschwert sein oder eine Verankerung 3d zum Erdreich erhalten. Dementsprechend können auch Platten oder Matten zur Abgrenzung 3 der beheizten Wasserzone 2 verwendet werden, wobei sie gegebenenfalls mit einer wasserfesten Hülle oder Schicht versehen werden können.

Da das Erdreich die Wärme besser leitet als Wasser, soll zur Vermeidung eines höheren Wärmeverlustes der Zugang 6 zur beheizten Wasserzone 2 klein, d. h. schmal gehalten werden. Der Boden des Zuganges 6 kann mit einer zusätzlichen Wärmeschicht versehen werden, wobei es unerheblich ist, ob sie auf dem Boden aufgebracht oder in den Boden eingelegt wird. Eine weitere nicht dargestellte Ausführung sieht vor, den .Schwimmbereich vollkommen abzugrenzen und den Zugang über eine gegebenenfalls schwimmende Brücke oder Steg vom Land her zu ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Beheizung eines Gewässers durch eine Wärmepumpe, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Gewässer eine beheizte Wasserzone in waagrechter und senkrechter Richtung abgegrenzt wird und die Wärmeenergie dem Gewässer an der unbeheizten Wasserzone entzogen und an der beheizten Wasserzone wieder zugeführt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgrenzung (3) der beheizten Wasserzone (2) durch Schwimmkörper (5<i) erfolgt, die senkrecht schwimmend angeordnete Folienbahnen oder miteinander verbundene Platten (3.7.3;;) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahnen oder Platten (3.7. 3;)) bis zur gewünschten Bade- bzw. Schwimmtiefe (T) reichen und parallel zueinander im Abstand (A) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahnen oder Platten (3it,3a) im Uferbereich in einen schmalen Zugang(6) bildenden Abstand angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des Zugangs (6) eine Wärmedämmschicht angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahnen oder Platten (3.7. 3.0 mit einer Verankerung (3c/) und/oder mit den Schwimmkörpern (5./) verbunden sind.