DE2558791A1 - HEATING AND COOLING SYSTEM FOR BUILDINGS - Google Patents

HEATING AND COOLING SYSTEM FOR BUILDINGS

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DE2558791A1 DE19752558791 DE2558791A DE2558791A1 DE 2558791 A1 DE2558791 A1 DE 2558791A1 DE 19752558791 DE19752558791 DE 19752558791 DE 2558791 A DE2558791 A DE 2558791A DE 2558791 A1 DE2558791 A1 DE 2558791A1
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Description

R. V '· -·
1.12.1975 Wd/HtR. V '- ·
1.12.1975 Wd / Ht

Anlage zur
Paten- und
GebrauchsmusterhilfsanmeldungAttachment to
Godparents and
Utility model registration

ROBERT BOSCH GMBH, 7 StuttgartROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart Heiz- und Kühlsystem für GebäudeHeating and cooling system for buildings

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Heizen und Kühlen eines Gebäudes mit großen Sonneneinstrahlfächen, wie Gewächshäuser oder dergleichen, das mittels eines Konvektors heizbar und mittels eines Gebläses kühlbar ist.The invention relates to a method for heating and cooling a building with large solar radiation areas, such as greenhouses or the like, which can be heated by means of a convector and cooled by means of a fan.

Es ist bekannt, derartige Anlagen mittels konventioneller Heizanlagen über Heizrohre oder Konvektoren zu beheizen oder durch Gebläse zu kühlen. Das ist wohl einfach, aber wärmetechnisch unwirtschaftlich und damit letzten Endes teuer.It is known to heat or heat such systems by means of conventional heating systems via heating pipes or convectors to be cooled by fan. That is probably simple, but technically uneconomical and therefore ultimately expensive.

709828/0360709828/0360

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Heizen und Kühlen der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das besonders wirtschaftlich im Betrieb ist bzw. die erforderlichen Einrichtungen hierzu bereitstellen.It is an object of the invention to provide a method for heating and cooling of the type mentioned in the opening paragraph, in particular is economical to operate or provide the necessary facilities for this.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Konvektor wahlweise von einem Wärmespeicner, einer Wärmepumpe oder - wie an sich bekannt - von einer konventionellen Heizanlage oder durch Zusammenwirken eines oder mehrerer dieser Geräte beheizbar ist, und daß der Konvektor im Kühlbetrieb Wärme aus dem Gebäude an den Wärmespeicher oder über die Wärmepumpe an den Wärmespeicher oder unmittelbar über die Wärmepumpe an einen Luft-Wärmetauscher transportiert.According to the invention, this object is achieved in that the convector is optionally provided with a heat accumulator, a heat pump or - as is known per se - from a conventional heating system or through the interaction of one or more of these Devices can be heated, and that the convector in cooling mode heat from the building to the heat storage device or via the heat pump is transported to the heat accumulator or directly to an air heat exchanger via the heat pump.

Besonders zweckmäßig ist es, den Konvektor als Gebläsekonvektor auszubilden, der im Kühlbetrieb Wärme aus dem Gebäude an den Wärmespeicher, an die Wärmepumpe über den Wärmespeicher oder über die Wärmepumpe an einen Außenluft-Wärmetauscher transportiert.It is particularly useful to design the convector as a fan coil unit that draws heat from the building in cooling mode the heat accumulator, to the heat pump via the heat accumulator or via the heat pump to an outside air heat exchanger transported.

Ein derartiges System hat den Vorteil, daß das sonnenbeschienene Gewächshaus einen Sonnenkollektor darstellt, dessen Wärmeträger Luft über den Gebläse-Konvektor im Gebäude Wärme an den Wärmespeicher (direkt oder über Wärmepumpenbetrieb) abgeben kann. Diese Wärme kann bei Wärmebedarf entweder direkt oder indirekt über die Wärmepumpe - wieder in das Gewächshaus zurückgeführt werden.Such a system has the advantage that the sunlit Greenhouse represents a solar collector, the heat carrier of which is air via the fan convector in the building can release the heat storage tank (directly or via heat pump operation). This heat can be used either directly or when there is a need for heat indirectly via the heat pump - be fed back into the greenhouse.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in den Figuren 1 bis 6 ein beheizbares und kühlbares Gewächshaus, wovon die Figuren 1 bis 3 Heizbetrieb, die Figuren 4 bis 6 Kühlbetrieb bedeuten.An embodiment of the invention is shown in the drawing. This shows in Figures 1 to 6 a heatable and coolable greenhouse, of which Figures 1 to 3 mean heating mode, Figures 4 to 6 mean cooling mode.

In einem Gewächshaus 10 sind eine Fußbodenheizung und ein Gebläse-Konvektor 12 angeordnet, sowie nahe den Dach- und Sei-In a greenhouse 10 there is underfloor heating and a fan convector 12, as well as near the roof and side

709828/0360 _ _709828/0360 _ _

-Ir- ■ I 1 3 -Ir- ■ I 1 3

tenwänden eine transparente Folie 13 aus aus einem Werkstoff, welcher Infrarotstrahlen reflektiert. Diese Folie ist aufrollbar. ten walls a transparent film 13 made of a material which reflects infrared rays. This film can be rolled up.

Für die Beheizung und Kühlung des Gewächshauses sind ein Warmwasser-Wärmespeicher 1*1, eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe 15 und eine konventionelle Heizanlage 16, z. B. ein heizölbetriebener Heizkessel vorgesehen. Vom Ausgang A der Wärmepumpe führt eine Leitung 17 zu einer Leitung 18. In die Leitung l8 mündet auch eine vom Heizkessel kommende Leitung 19. Weiterhin mündet in die Leitung 18 eine vom Wärmespeicher 14 ausgehende Leitung 20. Von der Leitung 18 führt eine Leitung 21 zum Gebläse-Konvektor 12. Des weiteren führt von der Leitung 18 eine Leitung 22 zur Fußbodenheizung 11. Außerdem führt vom Ausgang der Wärmepumpe eine Leitung 23 zum Wärmespeicher, während von diesem eine Leitung 24 zum Eingang der Wärmepumpe führt.A 1 * 1 hot water heat storage tank, a water-to-water heat pump, is used for heating and cooling the greenhouse 15 and a conventional heating system 16, e.g. B. a heating oil-operated boiler is provided. From output A of the heat pump A line 17 leads to a line 18. A line 19 coming from the boiler also opens into the line 18. Furthermore, a line 20 emanating from the heat accumulator 14 opens into the line 18. A line leads from the line 18 21 to the fan convector 12. Furthermore, a line 22 leads from the line 18 to the underfloor heating 11 from the output of the heat pump a line 23 to the heat accumulator, while from this a line 24 leads to the input of the heat pump.

Eine Leitung 25 führt von der Mündungsstelle der Leitung 20 in die Leitung 18 von dieser ebenfalls zum Eingang E der Wärmepumpe .A line 25 leads from the opening point of the line 20 into the line 18 from this also to the inlet E of the heat pump .

Weiterhin ist ein Außenluft-Wärmetauscher 26 vorgesehen, von dem eine Leitung 27 zum Eingang der Wärmepumpe und eine Leitung l8 zum Ausgang der Wärmepumpe führt.Furthermore, an outside air heat exchanger 26 is provided, from which a line 27 to the inlet of the heat pump and a line l8 leads to the output of the heat pump.

Durch die beschriebene Bereitstellung von Geräten gibt es drei Möglichkeiten, das Gewächshaus zu beheizen. In jedem dieser Fälle ist die Folie 13 ausgerollt. Diese Folie, die entweder undurchsichtig oder teildurchlässig gegenüber Sonnenlicht ist, hat die Eigenschaft, im Gewächshaus auftretende Raumstrahlung in das Innere zurückzureflektieren; sie bewirkt also eine erhöhte Wärmedämmung des Gewächshauses.By providing equipment as described, there are three ways to heat the greenhouse. In each In these cases, the film 13 is rolled out. This film that is either opaque or partially translucent to sunlight is, has the property of reflecting ambient radiation occurring in the greenhouse back into the interior; it causes thus increased thermal insulation of the greenhouse.

Die beschriebenen Leitungen sind Wasserleitungen.The pipes described are water pipes.

709828/0360 _ k _ 709828/0360 _ k _

-♦-- ♦ -

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, das Gewächshaus zu beheizen. In allen Figuren 1 bis 6 sind die Wärmeflußrichtungen durch dick ausgezogene Linien dargestellt.There are now different ways to heat the greenhouse. In all Figures 1 to 6 are the directions of heat flow represented by thick lines.

Im Falle Heizen I wird die im Wärmespeicher 14 gespeicherte Wärme - dies ist warmes Wasser - direkt dem Gebläse-Konvektor 12 und der Fußbodenheizung 11 zugeführt.In the case of heating I, the stored in the heat storage 14 is Heat - this is warm water - is fed directly to the fan coil unit 12 and the underfloor heating system 11.

Im Falle Heizen II wird im Wärmespeicher noch vorhandene Wärme der Wärmepumpe 15 zugeführt, wird dort weiter erwärmt und gelangt dann wieder zum Gebläse-Konvektor und zur Fußbodenheizung. In the case of heating II, any heat still present in the heat accumulator is fed to the heat pump 15, where it is further heated and then goes back to the fan coil unit and underfloor heating.

Im Fall Heizen III wird der Wärmepumpe 15 über den Außenluft-Wärmetauscher 26 Wärme zugeführt, in der Wärmepumpe auf ein höheres Temperaturniveau gebracht und dann wieder dem Gebläse-Konvektor und der Fußbodenheizung zugeführt. Notfalls kann auch noch vom Heizkessel 16 Wärme zugeführt werden.In the case of heating III, the heat pump 15 is via the outside air heat exchanger 26 heat is supplied, brought to a higher temperature level in the heat pump and then back to the fan coil unit and fed to the underfloor heating. If necessary, heat can also be supplied from the boiler 16.

In allen drei Fällen ist es möglich, die Fußbodenheizung abzuschalten. Die Umschaltung zwischen den einzelnen Betriebszuständen erfolgt über Magnetventile im Wasser-Frostschutzmittelkreislauf. Im Außenluft-Wärmetauscher 26 ist das Wärmetransportmedium ebenfalls eine Wasser-Frostschutzlösung. Der Wärmespeicher Ik ist mit Wärmetauschern auszurüsten, damit dieser nicht auch mit Frostschutzmittel gefüllt werden muß, und damit ein druckloser Speicherbetrieb möglich ist.In all three cases it is possible to switch off the underfloor heating. The switchover between the individual operating states takes place via solenoid valves in the water-antifreeze circuit. In the outside air heat exchanger 26, the heat transport medium is also a water anti-freeze solution. The heat accumulator Ik is to be equipped with heat exchangers so that it does not have to be filled with antifreeze, and so that an unpressurized accumulator operation is possible.

Bei zu starker Sonneneinstrahlung wird es im Gewächshaus zu warm; es muß gekühlt werden. Auch hierfür gibt es drei verschiedene Möglichkeiten.If the sunlight is too strong, it becomes too warm in the greenhouse; it has to be cooled. There are also three different ones for this Options.

Im Falle Kühlen I wird überschüssige Wärme vom Gebläse-Konvektor zum Wärmespeicher 14 transportier^ wodurch dort Warmwasser erzeugt wird.In the case of cooling I, excess heat is transported from the fan convector to the heat accumulator 14, whereby hot water there is produced.

709828/0360709828/0360

— C _- C _

Im Falle Kühlen II wird Wärme aus dem Gewächshaus vom Gebläse-Konvektor zum Eingang der Wärmepumpe transportiert, welche den Wärmespeicher aufheizt. Dies geschieht dann, wenn die Temperatur im Wärmespeicher größer ist als die Lufttemperatur im Gewächshaus.In the case of cooling II, heat from the greenhouse is generated by the fan convector transported to the input of the heat pump, which heats the heat storage tank. This then happens when the temperature in the heat storage tank is higher than the air temperature in the greenhouse.

Im Falle Kühlen III wird Wärme vom Gebläse-Konvektor zum Eingang der Wärmepumpe transportiert, von deren Ausgang zum Außenluft-Wärmetauscher 26.In the case of cooling III, heat is transferred from the fan coil unit to the Transported the input of the heat pump, from its output to the outside air heat exchanger 26.

Eine Regelung der einzelnen Heiz- und Kühlarten trifft aufgrund von Messungen der verschiedenen Temperaturniveaus (Speichertemperatur, Gewächshausluft - Soll- und Isttemperatur, Außenlufttemperatur) die Entscheidung, walcher Betriebszustand der optimalere ist. Dabei herrschen die Prioritäten, wie sie durch die Numerierung I bis III bei Heizen und Kühlen angedeutet sind.The individual heating and cooling types are regulated based on measurements of the various temperature levels (Storage temperature, greenhouse air - target and actual temperature, outside air temperature) the decision, walcher operating status which is more optimal. The priorities prevail, as indicated by the numbering I to III for heating and cooling are indicated.

Die im Kühlbetrieb abgegebene Wärme kann, wenn sie zum War- . mespeicher transportiert wird, wieder zum Heizen benutzt werden. The heat given off in cooling mode can, if it is used for war-. mespeicher is transported, can be used again for heating.

Anstelle des Außenluft-Wärmetauscher 26 kann selbstverständlich auch eine andere Einrichtung zur Entnahme von Wärme treten, z. B. das Erdreich oder Bach-, Brunnen- oder Flußwasser. Die Entnahmevorrichtung hierzu ist zweckmäßigerweise eine Rohrschlange oder ein Rohrnetz.Instead of the outside air heat exchanger 26, of course also step another device for the extraction of heat, z. B. the soil or stream, well or river water. The extraction device for this purpose is expediently a pipe coil or a pipe network.

709828/0360709828/0360

Claims (11)

AnsprücheExpectations 1.)Verfahren zum Heizen und Kühlen eines Gebäudes mit großen Sonneneinstrahlflächen, wie Gewächshäuser oder dergleichen, das mittels eines Konvektors heizbar und mittels eines Gebläses kühlbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Konvektor (12) wahlweise von einem Wärmespeicher (lH), einer Wärmepumpe (15), oder - wie an sich bekannt - von einer konventionellen Heizanlage oder durch Zusammenwirken eines oder mehrerer dieser Geräte beheizbar ist, und daß der Konvektor1.) A method for heating and cooling a building with large solar radiation surfaces, such as greenhouses or the like, which can be heated by means of a convector and cooled by means of a fan, characterized in that the convector (12) optionally from a heat accumulator (1H ), a heat pump (15), or - as is known per se - can be heated by a conventional heating system or by the interaction of one or more of these devices, and that the convector (12) im Kühlbetrieb Wärme aus dem Gebäude (10) an den Wärmespricher oder über die Wärmepumpe an den Wärmespeicher oder(12) in cooling mode, heat from the building (10) to the heat storage tank or via the heat pump to the heat storage tank or . unmittelbar über die Wärmepumpe an einen Luft-Wärmetauscher (26) transportiert.. transported directly via the heat pump to an air heat exchanger (26). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im2. The method according to claim 1, characterized in that im Heizbetrieb innerhalb des Gebäudes eine transparente FolieHeating operation inside the building a transparent film (13) ausbreitbar ist, welche die im Gebäude anfallende Infrarotstrahlung reflektiert.(13), which the infrared radiation in the building reflected. 3· Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Betriebszustände und der Einsatz der einzelnen Geräte über von einem Regler betätigbare Eiektromagnetventile gesteuert sind.3. Method according to claim 1 and / or 2, characterized in that that the individual operating states and the use of the individual devices via solenoid valves that can be actuated by a controller are controlled. 4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Konvektor4. Device for carrying out the method according to one of the Claims 1 to 3, characterized in that the convector 7 09828/0360 oruhnal .nspected7 09828/0360 oruhnal .nspected als Gebläse-Konvektor (12) ausgebildet ist.is designed as a fan convector (12). 5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmespeicher (14) als Warmwasserspeicher ausgebildet ist.5. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heat accumulator (14) is designed as a hot water tank. 6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmepumpe als Wasser-Wasser-Wärmepumpe ausgebildet ist.6. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heat pump is designed as a water-water heat pump. 7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmespeicher, Eingang- und Ausgangsseite der Wärmepumpe und die konventionelle Heizanlage über wasserdurchflossane Hin- und Rücklaufleitungen, die durch Ventile wahlweise in Betrieb oder außer Betrieb genommen werden können, mit dem Gebläse-Konvektor (12) verbunden sind.7. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heat accumulator, The input and output side of the heat pump and the conventional heating system via water-flowing back and forth Return lines, which can optionally be put into operation or out of operation by means of valves, with the fan convector (12) are connected. 8. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ,im Gebäude zusätzlich zum Gebläse-Konvektor eine Fußbodenheizung (11) vorgesehen ist, die ebenfalls vom Wärmespeicher, der Wärmepumpe oder der konventionellen Heizanlage beheizbar ist.8. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that, in addition, in the building Underfloor heating (11) is provided for the fan convector, which is also taken from the heat accumulator, the heat pump or the conventional heating system can be heated. 9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmetrans-9. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heat transfer 709828/0380 - 8 -709828/0380 - 8 - portmedium im Luft-Wärmetauscher (26) eine Wasser-Prostschutzlösung ist.port medium in the air heat exchanger (26) a water prostate protection solution is. 10. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle der Wärmepumpe (15) der Wärmespeicher (14) oder der Luft-Wärmetauscher (26) ist.10. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heat source the heat pump (15) is the heat accumulator (14) or the air heat exchanger (26). 11. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Außenluft-Wärmetauschers (26) eine Vorrichtung zur Entnahme von Wärme aus einem Brunnen, Bach- oder Flußwa&ser oder aus dem Erdreich vorgesehen ist. Γ11. Device for carrying out the method according to one of the Claims 1 to 3 »characterized in that instead of the Outside air heat exchanger (26) a device for extracting heat from a well, stream or river water or from the ground is provided. Γ 709828/0360709828/0360
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