DE2633775A1 - Motorheizung - Google Patents

Motorheizung

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DE2633775A1
DE2633775A1 DE19762633775 DE2633775A DE2633775A1 DE 2633775 A1 DE2633775 A1 DE 2633775A1 DE 19762633775 DE19762633775 DE 19762633775 DE 2633775 A DE2633775 A DE 2633775A DE 2633775 A1 DE2633775 A1 DE 2633775A1
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    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Description

DR JOACHIM STEhFtNS
DIPLOM-CHEMIKER UND PATENTANWALT
8032 LOCHHAM/MONCHEN MOZARTSTRASSE 24 TElEFONi (0811) 872551 TELEXi (05) 29830 it.ff d TELEGRAMME. ELASTOPAT
MEIN ZEICHENi MH-1
27. Juli 1976
Motorheizung GmbH Bödekerstr. 73, 3 Hannover
Motorheizung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorheizung, bei der sowohl die vom Verbrennungsmotor erzeugte mechanische Energie als auch die während des Verbrennungsvorganges erzeugte Wärme zu Heizungszwecken genutzt wird.
Es ist bekannt, daß für die Heizung von Räumen in überwiegendem Maße Verbrennungsvorgänge benutzt werden, obwohl der Energienutzungsgrad bei dieser Art von Heizung nicht besonders gut ist. Beispielsweise beträgt der Energienutzungsgrad, d.h. das Verhältnis von Heizenergie zu der hierfür aufzuwendenden Primärenergie bei einer Ölheizung für ein Einfamilienhaus nur ca. 0,5. Mit anderen Worten bei der üblichen Ölheizung können nur ca. 50 % der im Heizöl enthaltenen Verbrennungwärme für Heizzwecke genutzt werden. Diese Heizungen sind daher im Betrieb recht teuer und dazu nicht sehr umweltfreundlich.
Es ist ferner die Arbeitsweise von Wärmepumpen für Heizzwecke bekannt, die sich dadurch auszeichnen, daß sie ihrer Umgebung Wärme entziehen und diese in Form von Heizenergie
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wieder freigeben. Die Umgebungswärme wird dabei praktisch mit Hilfe eines Arbeitsmittels (z.B. Frigene, wie Difluordichlormethan, CF2Cl2, Handelsbezeichnung F 12) von einem niedrigeren Temperaturniveau auf ein höheres Temperaturniveau gleichsam hinaufgepumpt und dann erst über einen Wärmeaustauscher an das Heizungssystem abgegeben. Wärmepumpen haben somit den Vorteil, daß man mit ihnen mehr Heizenergie gewinnen kann als man zum Antrieb der Wärmepumpen benötigt, da sie zusätzlich Energie aus der Umgebungswärme aufnehmen. Derartige Wärmepumpen werden beispielsweise mit Elektromotoren angetrieben und ergeben im. Verhältnis zur eingespeisten elektrischen Energie einen sehr guten Energienutzungsgrad. Allerdings hängt die Wirtschaftlichkeit solcher elektrisch betriebener Wärmepumpen vom Strompreis, d.h. der eingesetzten Primärenergie, ab. Dort wo die Primärenergie beispielsweise Heizöl ist, ergibt der Umweg über die elektrische Energie einen relativ schlechten Energienutzungsgrad.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anlage für Heizzwecke zu schaffen, mit der es einerseits möglich ist, den Energienutzungsgrad bei Verbrennungsvorgängen, insbesondere bei der Verbrennung von Heizöl, gegenüber herkömmlichen Anlagen zu erhöhen und andererseits den Umweg über die elektrische Energie zu vermeiden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Motorheizung, die im wesentlichen aus einem Verbrennungsmotor, einer Wärmepumpe und dem Heizungssystem besteht, wobei der Verbrennungsmotor den Kompressor der Wärmepumpe antreibt und die vom Verbrennungsmotor erzeugte Verbrennungswärme ebenfalls wie die von der Wärmepumpe abgegebene Wärme dem Heizungssystem zugeführt wird.
Durch den Einsatz der Wärmepumpe werden die praktisch unbegrenzt großen Wärmemengen im Erdreich, im Wasser und in der Luft, die durch radioaktive Prozesse im Erdinneren und durch Sonnenein-
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strahlung weitgehend konstant gehalten werden, ausgenutzt. Die theoretische Leistungsziffer der Wärmepumpe ist gleich dem Verhältnis von der dem System durch die Kompression des Arbeitsmittels zur Verfügung gestellten Energie zu der Energie, die zur Kompression notwendig ist. Dadurch daß die Wärmepumpe die Umweltwärme mit ausnutzt, ist die theoretische Leistungsziffer stets größer als 1. Bezieht man die Leistungsziffer jedoch auf die zum Antrieb des Kompressors notwendige, d.h. die zu bezahlende Energie und auf die tatsächlich in den zu heizenden Bereichen anfallende Heizenergie, so erhält man die praktische Leistungsziffer, in der alle Verluste berücksichtigt sind, z.B. die die auftreten im Kompressorantrieb, in den Arbeitsmittelbewegungen, im Kompressor selbst, in den Wärmeaustauschern (Kondensations- und Verdampfungswärmeaustauscher) , in den Heizmittelumlaufpumpen, in den elektrischen Schalt- und Regeleinrichtungen und im Antriebsmotor, soweit diese nicht mittelbar doch der Heizung zugute kommen. Diese praktische Leistungsziffer erreicht - wie die Erfahrung gezeigt hat - höchstens den halben Wert der theoretischen Leistungsziffer.
Wie die Erfahrungen weiterhin gezeigt haben, hängt die praktische Leistungsziffer in starkem Maße zusätzlich von der Bauart und der Lage des Verdampfers der Wärmepumpe ab. Die Verwendung des Erdreichs als Wärmequelle ist nicht immer möglich, z.B. dann nicht, wenn die Wärmeleitfähigkeit, wie dies bei trocknem Sandboden der Fall ist, sehr gering ist oder aber, wenn das Einbringen von Wärmeaustauscher-Rohren auf große Schwierigkeiten stößt, z.B. bei einem felsigen Untergrund. Wo jedoch Platz vorhanden ist und der Boden ohne allzu großen Aufwand mit den Wärmeaustauscher-Rohren in etwa 1,80 m Tiefe versehen werden kann und die normale Bodenfeuchtigkeit gewährleistet ist,
eignet sich das Erdreich als Wärmequelle, wobei je m beanspruchter "Wärmeaustauscher-Grundstücksfläche" etwa 20 bis 35 Watt Wärmeleistung dem Erdreich entnommen werden können. Die
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praktische Leistungsziffer liegt bei Erdreich-Wärmepumpen bei etwa 3,5. Da das Erdreich ein guter Wärmespeicher ist, kann man durch TemperaturabSenkung im Verdampfer vorübergehend auch etwa 60 % mehr Wärmeleistung entnehmen.
Wenn Wasser als Wärmequelle zur Verfügung steht, können praktische Leistungsziffern von etwa 4,5 erreicht werden. Grundwasser ist, da es meist +10° C Konstanttemperatur über das ganze Jahr aufweist, besonders günstig. Ähnliches gilt für den Einsatz von Oberflächenwasser. Bei nicht zu kleinen Gewässern kann auch im Winter mit +4° C Wassertemperatur gerechnet werden.
Die Luft ist als Wärmequelle im Gegensatz zum Erdreich und dem Wasser überall verfügbar. Für die Praxis liegen allerdings Erschwernisse vor, die durch die Schwankungen der Lufttemperatur während der Heizperiode begründet sind.
Die höchsten Leistungsziffern können bei Wärmepumpen erzielt werden, wenn alle Zwischenwärmeaustauscher sowohl auf der Verdampfer- als auch auf der Heizungsseite wegfallen. Dies führt zu einer Arbeitsmittel-Dampfheizung, bei der auch der Verdampfer unmittelbar der Außenluft ausgesetzt ist. Außerdem muß mit möglichst kleiner Temperaturspreizung gearbeitet werden. Diese höchsten Leistungsziffern lassen sich mit einer Fußbodenheizung realisieren, wobei die im Fußbodenestrich verlegten Heizrohre gleichzeitig den Kondensator darstellen. Der Wärmeaustauscher als Verdampfer muß dabei so großflächig ausgelegt sein, daß die Veränderungen durch Vereisung den Wärmewiderstand nicht schädlich beeinflussen können.
Zum Antrieb der Wärmepumpe dient gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verbrennungsmotor, wobei vorzugsweise als Verbrennungsmotor ein Dieselmotor eingesetzt wird. Selbstverständlich können aber auch alle anderen Arten von Verbrennungsmotoren
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zum Antrieb der Wärmepumpe angewandt werden, vorausgesetzt, daß die im Verbrennungsmotor zu verbrennenden flüssigen oder gasförmigen Treibstoffe einen wirtschaftlichen Betrieb der Motorheizung gewährleisten. Die jeweils notwendige Drehzahl des Verbrennungsmotors richtet sich nach der Außentemperatur, da man bei-höheren Außentemperaturen in der Wärmepumpe eine kleine Temperaturspreizung und bei niederen Außentemperaturen eine große Temperaturspreizung benötigt. Dies bedeutet für die Wärmepumpenanlage, daß bei höheren Außentemperaturen die als Drossel ausgebildete Druckentspannungsvorrichtung für den Fall, daß man nicht eine Regelung über die Drehzahl des Verbrennungsmotors erreicht, mehr geöffnet und bei niederen Außentemperaturen mehr geschlossen werden müßte. Diese Maßnahme hat bei höheren Außentemperaturen ein kleineres Druckverhältnis und bei niederen Außentemperaturen ein größeres Druckverhältnis zur Folge, wobei unter Druckverhältnis das Verhältnis "Druck auf der Kondensatorseite11 zu "Druck auf der Verdampferseite" verstanden wird. Da die Regelung über die Drossel eine konstruktiv sehr aufwendige Zusatzeinrichtung erfordert, erfolgt die Regelung gemäß der Erfindung über die Drehzahlregelung des Verbrennungsmotors. Bei konstanter Drehzahl eines Kolben- oder Turbokompressors stellt sich bei höheren Temperaturen ein kleinerer Arbeitsmitteldurchsatz als bei niederen Temperaturen ein, also genau entgegengesetzt den Anforderungen, da bei höheren Temperaturen der Arbeitsmitteldurchsatz höher sein muß als bei niederen Temperaturen. Dies bedeutet, daß sich die Antriebswelle des Verbrennungsmotors bei höheren Außentemperaturen langsamer und bei niederen Außentemperaturen schneller drehen muß. Daher erfolgt gemäß der Erfindung vorzugsweise eine Regelung des Arbeitsmitteldurchsatzes über eine direkte Motordrehzahlregelung in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur des Verdampfers der Wärmepumpe und der daraus resultierenden Temperaturspreizung. Anstelle der direkten Motordrehzahlregelung oder zusätzlich kann eine Drehzahlregelung des Kompressors über ein stufenloses Riemen-
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getriebe (Variomatic) oder dergleichen erfolgen. :
Bei der praktischen Durchführung der Erfindung kann man natürlich den Antrieb der Wärmepumpe mittels Verbrennungsmotor auch mit einem Elektromotor koppeln, nämlich dann, wenn günstige Stromtarife in Schvrachlastzeiten, die bekannterweise auch Schweizheizzeiten sind, zur Verfügung stehen. Die Kopplung erfolgt dann derart, daß der Verbrennungsmotor nur während der Starkheizzeiten die Wärmepumpe antreibt und in allen übrigen Zeiten der wesentlich kleiner dimensionierte Elektromotor als Antrieb fungiert.
Wie bereits eingangs ausgeführt wurde, erfüllt der Verbrennungsmotor gemäß der Erfindung aber nicht nur eine Antriebsfunktion, sondern er dient auch selbst als Wärmequelle. Die bei der Verbrennung der Treibstoffe gebildete Verbrennungswärme wird dabei einerseits über den Motorblock und ein entsprechendes Kühlmittel und andererseits über die Verbrennungsgase vom Motor weg über Wärmeaustauschereinheiten dem Heizungssystem zugeführt. Als Kühlmittel dient vorzugsweise Wasser, obwohl auch andere für Verbrennungsmotoren eingesetzte Kühlmittelflüssigkeiten oder deren Gemische oder gasförmige Kühlmittel eingesetzt werden können. Der Durchsatz des vorzugsweise im Kreislauf geführten, flüssigen Kühlmittels richtet sich nach der Arbeitstemperatur des Verbrennungsmotors.
Die heißen Verbrennungsgase (Auspuffgase) des Verbrennungsmotors werden ganz oder teilweise zum Beheizen von Absorbern bzw. Adsorbern einer zusätzlichen Wärmepumpe verwendet, die anstelle des Kompressors Absorber bzw. Adsorber aufweist. Diese Kombination ist zwar relativ kompliziert, ergibt aber, insbesondere bei größeren Anlagen, einen sehr hohen Energienutzungsgrad, wie der am Schluß dieser Beschreibung angegebene Vergleich zeigt.
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Bei den erfindungsgemäßen Motorheizungen, wo keine zusätzlichen Absorber bzw. Adsorber-Wärmepumpen betrieben werden sollen, bringt man entweder die heißen Verbrennungsgase direkt mit Wärmeaustauschern in Berührung oder aber man leitet die Verbrennungsgase in eine Flüssigkeit ein und überträgt die an die Flüssigkeit abgegebene Wärme auf einen mit dem Heizungssystem in Verbindung stehenden Wärmeaustauscher. Selbstverständlich sind auch Kombinationen möglich, beispielsweise derart, daß die heißen Verbrennungsgase zunächst zur Beheizung der Absorber bzw. Adsorber der zusätzlichen Wärmepumpe dienen und dann erst mit den Wärmeaustauschern in Berührung kommen bzw. in die Flüssigkeit eingeleitet werden. Vorzugsweise werden die Verbrennungsgase in Wasser eingeleitet, das sich in einem wärmeisolierten Behälter befindet und als naßer Abgaswärmeaustauscher fungiert. Die an das Wasser abgegebene Wärme wird dann über entsprechend ausgelegte Wärmeaustauscher direkt an das Heizungssystem abgegeben. Gleichzeitig wird bei dieser Verfahrensweise eine schalldämpfende Wirkung auf die aus dem Verbrennungsmotor austretenden Gase erreicht. Darüber hinaus findet eine Reinigung der Verbrennungsgase statt, so daß aus dem Kamin "saubere" Verbrennungsgase austreten, die keine weitere Verschmutzung der Umwelt bedingen. Die reinigende Wirkung der Waschflüssigkeit kann selbstverständlich noch in vorteilhafter Weise durch chemische Zusätze, die dem Fachmann bekannt sind, erhöht werden. Ganz abgesehen davon sei an dieser Stelle bemerkt, daß man beispielsweise den Dieselmotor gemäß der Erfindung nicht unter Höchstlast betreibt, wodurch bereits die Verbrennungsgase wesentlich sauberer sind . als bei einem Ölbrenner.
Um die vom Verbrennungsmotor erzeugte Verbrennungswärme und gegebenenfalls auch die vom Kompressor abgegebene Wärme weitgehendst zu nutzen, empfiehlt es sich, den Verbrennungsmotor und gegebenenfalls das Getriebe und den Kompressor mit einem wärmeisolierenden Gehäuse zu umgeben. Vorzugsweise wird dabei
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der Verbrennungsmotor direkt eingeschäumt. Als Einschäummaterial wird Polyurethanschaurastoff bevorzugt. Ausgenommen von dieser Elnschäumung sind die temperaturempfindlichen Nebenaggregate, wie beispielsweise der Anlasser und die Lichtmaschine, falls diese nicht durch eine direkte Stromversorgung ersetzt wurde. Die Einschäumung erfolgt wartungsfreundlich, d.h. daß die Teile des direkt auf den Motor aufgeschäumten Gehäuses an den Stellen abnehmbar sind, die bei der Wartung zugänglich sein müssen. Um dies zu erreichen, wird beispielsweise der Verbrennungsmotor ohne die Nebenaggregate in eine Form gestellt, die mit Hilfe von Trennblättern in einzelne Bereiche unterteilt ist. Der Verbrennungsmotor selbst wird vor dem Einschäumen an den Stellen mit einem Trennmittel bestrichen, von denen die Teile des aufgeschäumten Gehäuses bei der Wartung entfernt werden sollen. Mit der erfindungsgemäßen Einschäumung des Verbrennungsmotors wird eine wesentlich verbesserte Energieausnutzung der in den Brennstoffen enthaltenen Energie erreicht. Außerdem erhält man durch das Einschäumen eine gewisse Geräuschminderung beim Laufen des Verbrennungsmotors und eine Verbesserung des Anspringverhaltens des Verbrennungsmotors durch nicht zu schnelle Abkühlung, was insbesondere bei Dieselmotoren interessante Aspekte auch bei anderen Einsatzzwecken ergibt, wodurch wiederum eine gewisse Energieeinsparung durch verkürzte Anlasserlaufzeit erreicht wird.
Die mit dem Einschäumen verbundene automatisch sich einstellende Betriebstemperaturerhöhung des Verbrennungsmotors wird durch einen entsprechend höheren Kühlmitteldurchsatz kompensiert, wobei gleichzeitig eine weitere gezielte Abführung der Verbrennungswärme und Zuleitung zum Heizungssystem erfolgt.
Der Energienutzungsgrad wurde eingangs als das Verhältnis "Heizenergie" zu "hierfür aufzuwendende Primärenergie" definiert. Für die Beheizung eines Einfamilienhauses ergeben sich
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für die verschiedenen Raumheizungssysteme folgende Werte für den Energienutzungsgrad:
Ölheizung : 0,5
Elektrοspeicherheizung : 0,33
Elektro-Wärmepumpe : 1,0
Mit Verbrennungsmotor angetriebene Wärmepumpe: 1,33
Mit Verbrennungsmotor angetriebene Wärmepumpe in Kombination mit einer Absorber- bzw. Adsorber-Wärmepumpe, die durch die Abgase
des Verbrennungsmotors beheizt wird ...: 1,66
Wie aus den vorstehenden Ausführungen ersichtlich ist, ist es mit Hilfe der erfindungsgemäßen Motorheizung möglich, den Verbrauch an Primärenergie in starkem Maße zu senken. Diese Tatsache ist sowohl von großer volkswirtschaftlicher als auch von großer betriebswirtschaftlicher Bedeutung. Außerdem ermöglicht die erfindungsgemäße Motorheizung eine geringere Heizölbevorratung gegenüber dem Heizölbrennersystem. Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Motorheizung sind darin zu sehen, daß die von ihr abgegebenen Verbrennungsgase umweltfreundlicher sind als die bei dem Heizölbrennersystem und sie brandsicherer arbeitet als die Heizölbrennersysteme. Beim Ölbrenner entstehen Brände leicht dadurch, daß der Flammenwächter des ölbrennersystems eine Flamme vortäuscht, wodurch es zur Bildung eines Ölnebels im Kessel kommt, der sich unter Umständen explosionsartig entzündet.
Die vorliegende Erfindung wird anschließend noch kurz anhand der dieser Beschreibung beigefügten Figur erläutert, ohne sie jedoch darauf einzuschränken.
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Die Gesamtanlage ruht auf einem Betonfundament 17, welches schwingungs- und schallgedämpft auf entsprechendem Dämmmaterial 5 aufgebracht ist. Der auf schwingungsdämpfenden Hartgummiblöcken 16 gelagerte Dieselmotor 15 treibt über das Getriebe 1 den Kompressor 2 der Wärmepumpe an. Der Kompressor 2 ist ebenso wie der Dieselmotor 15 auf schwingungsdämpfendem Hartgummi gelagert.
Die heißen Verbrennungsgase des Dieselmotors werden über den Auspuff 14 und das Rückschlagsicherheitsventil 19 in das Wasser des naßen Abgaswärmeaustauschers 13 eingeleitet, wo sie ihre Wärme an die erwähnte Flüssigkeit abgeben. Die abgekühlten Verbrennungsgase werden durch den Kamin 12 abgeleitet. Die im naßen Abgaswärmeaustauscher 13 aufgenommene Wärme wird über das mit der Umwälzpumpe 20 betriebene WärmeaustauscherVerbundsystem dem Wärmeaustauscher 3 zugeführt. Die im Dieselmotor während des Betriebs anfallende Kühlungswärme wird über die im Dieselmotor eingebaute, in der Figur nicht dargestellte "Wasserpumpe" mit Hilfe des Kühlmittels ebenfalls dem Wärmeaustauscher 3 zugeleitet. Über die mit der Umwälzpumpe 9 angetriebene Heizungsanlage wird die vom naßen Abgaswärmeaustauscher 13 und die vom Kühlungssystem gelieferte Wärmemenge den Raumheizkörpern 10 zugeführt.
Beim Wärmepumpenkreislauf gelangt in den Verdampfer 11 relativ druckentspanntes Arbeitsmittel (z.B. CF2Cl2), das dort durch Aufnahme von Umgebungswärme verdampft. Dieser Dampf wird dem Kompressor 2 zugeführt und von diesem nahezu adiabatisch verdichtet, wobei er sich auf ca. 55° C erwärmt. Dieser heiße, unter Druck stehende Dampf gibt seine Wärmeleistung an den Wärmeaustauscher 4 ab. Durch die im Wärmeaustauscher 4 bewirkte Kühlung findet eine Kondensation zur flüssigen Phase statt. Das noch unter Druck stehende Arbeitsmittel gelangt dann zur Druckentspannungsvorrichtung 18 und von dort wieder in den Verdampfer 11. Die dem Wärmeaustauscher 4 zugeleitete Wärmeleistung wird mittels der Pumpe 6 aus dem Wärmeaustauscher 4 den Raumheizkörpern zugeführ^ 9885/0190
-yf-
Zusammenstellung der Bezugsziffern
1 Getriebe
2 Kompressor
3 Wärmeaustauscher I für Kühlwasserkreislauf und nassen Abgaswärmeaustauscher
4 Wärmeaustauscher II für Wärmepumpenkreislauf
5 Isolationsmatte
6 Umwälzpumpe
7 Boden
8 Heizkörper
9 Umwälzpumpe
10 Heizkörper
11 Verdampfer
12 Kamin
13 Nasser Abgaswärmeaustauscher
14 Auspuff des Dieselmotors
15 Dieselmotor
16 Schwingungs- und geräuschdämmende Motorenlagerung
17 Fundament
18 Drossel
19 Rückschlagsicherheitsventil
20 Pumpe
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Le e
rs e ι r e

Claims (11)

Patentansprüche
1.} Motorheizung, bestehend im wesentlichen aus einem Verbrennungsmotor, einer Wärmepumpe und dem Heizungssystem, wobei . der Verbrennungsmotor den Kompressor der Wärmepumpe antreibt und die vom Verbrennungsmotor erzeugte Verbrennungswärme ebenfalls wie die von der Wärmepumpe abgegebene Wärme dem Heizungssystem zugeführt wird.
2. Motorheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor ein Dieselmotor ist.
3. Motorheizung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsmitteldurchsatz in der Wärmepumpe in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur des Verdampfers der Wärmepumpe über die Drehzahl des Verbrennungsmotors geregelt wird.
4. Motorheizung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der vom Verbrennungsmotor erzeugten Verbrennungswärme über das für den Verbrennungsmotor notwendige Kühlsystem über Wärmeaustauscher an das Heizungssystem abgegeben wird.
5. Motorheizung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das für den Verbrennungsmotor notwendige Kühlsystem mit Wasser betrieben wird.
6. Motorheizung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die heißen Verbrennungsgase ganz oder teilweise zum Beheizen von Absorbern bzw. Adsorbern einer zusätzlichen Wärmepumpe verwandt werden, die anstelle des Kompressors Absorber bzw. Adsorber aufweist.
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ORIGINAL INSPECTED
-yi-
7. Motorheizung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeinhalt der heißen Verbrennungsgase des Verbrennungsmotors direkt und/oder nach Beheizung der Absorber bzw. Adsorber weitgehendst über ein Wärmeaustauschersystem dem Heizungssystem zugeführt wird.
8. Motorheizung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die heißen Verbrennungsgase des Verbrennungsmotors direkt und/oder nach Beheizung der Absorber bzw. Adsorber in eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, eingeleitet werden, die die Wärme über Wärmeaustauscher an das Heizungssystem abgibt.
9. Motorheizung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Verbrennungsmotor und gegebenenfalls das Getriebe und die Kompressorvorrichtung in einem wärmeisolierenden Gehäuse befinden, wobei temperaturempfindliche Nebenaggregate außerhalb des Gehäuses angebracht sind.
10. Motorheizung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeisolierende Gehäuse direkt auf dem Verbrennungsmotor aufgeschäumt ist, wobei Teile des Gehäuses an den zu erwartenden Stellen des Motors abnehmbar sind.
11. Motorheizung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeisolierende Gehäuse aus Polyurethanschaumstoff besteht.
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BE179520A BE857012A (fr) 1976-07-28 1977-07-20 Installation de chauffage a moteur
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LU77843A LU77843A1 (de) 1976-07-28 1977-07-26
ES461059A ES461059A1 (es) 1976-07-28 1977-07-27 Una disposicion de calefaccion por motor.
FR7723298A FR2370932A1 (fr) 1976-07-28 1977-07-28 Installation de chauffage a moteur
IT26264/77A IT1077443B (it) 1976-07-28 1977-07-28 Ricaldamento a motore
NL7708384A NL7708384A (nl) 1976-07-28 1977-07-28 Motorverwarming.

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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1979000571A1 (en) * 1978-01-31 1979-08-23 Sintab Swedinventor Ab Method and apparatus for heating by heat pumping
DE2814728A1 (de) * 1978-04-05 1979-10-11 Hatz Motoren Antriebsaggregat fuer einen kompressor einer waermepumpe
EP0019820A1 (de) * 1979-05-18 1980-12-10 Max Dr.-Ing. Mengeringhausen System zur Rückgewinnung und Wiederverwendung von Transmissionswärme bei Gebäuden sowie Bautafeln und Regelanlage für dieses System
WO1981000442A1 (en) * 1979-08-10 1981-02-19 H Crede Utilization of a heat pump for the feeding of house hold appliances
DE2947820A1 (de) * 1979-11-28 1981-06-04 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Waermepumpenanordnung mit einer motorisch betriebenen waermepumpe und einem drehzahlregler
FR2478792A1 (fr) * 1980-03-19 1981-09-25 Elf Aquitaine Installation de chauffage pour locaux a usage d'habitation ou industriel
DE3024162A1 (de) * 1980-06-27 1982-01-28 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zum betrieb einer mit einer verbrennungskraftmaschine verbundenen waermepumpenanlage
DE3314276A1 (de) * 1983-04-20 1984-10-25 Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt Von einer brennkraftmaschine angetriebene waermepumpe
DE3414002A1 (de) * 1984-04-13 1985-12-12 Thermo-plan GmbH, 7209 Deilingen Anlage zum versorgen von gebaeuden mit warmwasser und/oder als raumheizung
DE3823390A1 (de) * 1988-07-09 1990-01-11 Hans Prof Dipl Ing Moeller Heizungs- und brauchwassererhitzungsanlage fuer wohnhaeuser
DE3843913A1 (de) * 1988-12-24 1990-07-05 Laing Karsten Waermevermehrer
DE102007063141A1 (de) 2007-12-26 2009-07-02 Schwieger Piper Wichmann GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: John Piper, 31311 Uetze Heizungsvorrichtung zum Beheizen eines Gebäudes mittels einer von einer Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Wärmepumpe
DE102009010420A1 (de) 2009-02-26 2010-09-02 Schwieger Piper Wichmann GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Dr.Hartwig Schwieger, 29227 Celle) Heizungsvorrichtung zum Beheizen eines Gebäudes mittels einer Verbrennungskraftmaschine

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1979000571A1 (en) * 1978-01-31 1979-08-23 Sintab Swedinventor Ab Method and apparatus for heating by heat pumping
DE2814728A1 (de) * 1978-04-05 1979-10-11 Hatz Motoren Antriebsaggregat fuer einen kompressor einer waermepumpe
EP0019820A1 (de) * 1979-05-18 1980-12-10 Max Dr.-Ing. Mengeringhausen System zur Rückgewinnung und Wiederverwendung von Transmissionswärme bei Gebäuden sowie Bautafeln und Regelanlage für dieses System
WO1981000442A1 (en) * 1979-08-10 1981-02-19 H Crede Utilization of a heat pump for the feeding of house hold appliances
DE2947820A1 (de) * 1979-11-28 1981-06-04 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Waermepumpenanordnung mit einer motorisch betriebenen waermepumpe und einem drehzahlregler
EP0036355B1 (de) * 1980-03-19 1986-07-23 Societe Nationale Elf Aquitaine (Production) Heizung für Wohn- und Industrieräume
FR2478792A1 (fr) * 1980-03-19 1981-09-25 Elf Aquitaine Installation de chauffage pour locaux a usage d'habitation ou industriel
US4408715A (en) * 1980-03-19 1983-10-11 Societe Nationale Elf Aquitaine Tour Aquitane Heating installation for premises for dwelling or industrial use
DE3024162A1 (de) * 1980-06-27 1982-01-28 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zum betrieb einer mit einer verbrennungskraftmaschine verbundenen waermepumpenanlage
DE3314276A1 (de) * 1983-04-20 1984-10-25 Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt Von einer brennkraftmaschine angetriebene waermepumpe
DE3414002A1 (de) * 1984-04-13 1985-12-12 Thermo-plan GmbH, 7209 Deilingen Anlage zum versorgen von gebaeuden mit warmwasser und/oder als raumheizung
DE3823390A1 (de) * 1988-07-09 1990-01-11 Hans Prof Dipl Ing Moeller Heizungs- und brauchwassererhitzungsanlage fuer wohnhaeuser
DE3843913A1 (de) * 1988-12-24 1990-07-05 Laing Karsten Waermevermehrer
DE102007063141A1 (de) 2007-12-26 2009-07-02 Schwieger Piper Wichmann GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: John Piper, 31311 Uetze Heizungsvorrichtung zum Beheizen eines Gebäudes mittels einer von einer Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Wärmepumpe
DE102009010420A1 (de) 2009-02-26 2010-09-02 Schwieger Piper Wichmann GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Dr.Hartwig Schwieger, 29227 Celle) Heizungsvorrichtung zum Beheizen eines Gebäudes mittels einer Verbrennungskraftmaschine
DE102009010420B4 (de) * 2009-02-26 2016-03-24 Schwieger Piper Wichmann GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Dr.Hartwig Schwieger, 29227 Celle) Heizungsvorrichtung zum Beheizen eines Gebäudes mittels einer Verbrennungskraftmaschine

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