DE2915793A1

DE2915793A1 - Flaechenheizung mit gasfoermigen waermetraeger

Info

Publication number: DE2915793A1
Application number: DE19792915793
Authority: DE
Inventors: Hans Denzler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-04-19
Filing date: 1979-04-19
Publication date: 1980-10-30
Also published as: DE2915793C2

Description

Flächenheizung mit gasförmigen Wärmeträger
Die Erfindung betrifft eine Flächenheizung mit Wärmerückgewinnung mit zwei völlig voneinander getrennten Kreisläufen, die auch als Kühlung anwendbar ist, bestehend aus vier hintereinander angeoraneten Luftführungskanälen, die in Wandbau- oder Wandverkleidungsbauteile integriert sind0 Die Erfindung bezweckt, daß der Wärmebedarf für zu beheizende oder zu Kühlande R Räume verringert wird und die durch das Bauwerk in Richtung Kaltseite wandernde Verlustwärme, bevor sie an die hußenluft abgegeben werden kann, aufgenommen und zur Wiederaufbereitung e iier ¾ xerückgewinnungsanlage zugeführt wird, wodurch der Prim^renergieaufwand weitgehend auf den Betrieb des Rückgewinnungsprozesses beschränkt wird Die bisher bekannten indirekten Luftheizungen, d.h. Luftheizungen, die ihre | Warme i.ber eine heizfläche an den Raum abgeben, bei denen also die Heizluft nicht mit der Raumluft in Berührung kommt, haben alle keinen Verlustwärme-Rückführungskreis. Sofern sie an der Innenseite von Außenwänden angebracht sind, ergibt sich durch die systembedingte hohe Heizlufttemperatur ein wesentlich höherer Transmissionswärmeverlust als bei anderen Heizsystemen.
Po 917690, PS 939896, PS 943553, AS 21 18 665, AS 1 102 993 und OS 21 10 511, alle Bundesrepublik Deutschland.
Der erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst geringem Energieaufwand und unter Verwendung bekannter und erprobter Maschinen und 3austoffe Räume zu erwärmen oder zu kühlen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Differenz zwischen Raum- und Außenlufttemperatur durch technische Eingriffe vermindert wird, daß die Wärmeverluste des Heizkreises erneut in Heizwärme umgewandelt erden und daß die Transmissionswärmeverluste der Fenster sowie die Lüftungswärmeverluste, die Abwärme von Maschinen, Haushaltsgeräten, Beleuchtung, Bewohnern, des Wärmeerzeugers bzw0 der WärmerückgeMrirn,urigsanlage , der Ventilatoren und in beschränktem Umfang auch die Erdwärme für die Beheizung der Räume und der Frischluft sowie die Brauchwassererwärmung nutzbar gemacht werden.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen inbesondere darin, daß der Energieverbrauch auf einen Bruchteil dessen einer konventionellen Heizungsanlage reduziert wird, daß als RestwärnIeerzeuger eine umweltfreundliche Wärmepumpe auch bei nitrigster Außentemperatur verwendet werden kann, daß der Einbau des Heizkreises und des Wärmerückgewinnungskreises in Verbindung mit den Rohbau-oder den Wandverkleidungsarbeiten erfolgen kann, daß die Heizkanäle bzw. Luftführungskanäle fabrikmäßig hergestellt und in die herkömmlichen Baumaterialien integriert werden können, daß wegen des geringeren Wärmebedarfs auch die Temperaturdifferenz zwischen Raum und Heizmedium geringer wird, daß wegen dieses geringen Temperaturgefälles die Wärmeausdehnungen durch einfachste Mittel beherscht werden können.und daß sich durch die geringe Temperaturdifferenz zwischen Kalt- und Warmseite der Wärmepumpe ein hoher Wirkungsgr&d (Leistungszahl) der Wärmepumpe ergibt. Die Wandbauelemente mit den integrierten Kanalen sind so konzipiert, daß sie mit bekannten Pertiguuigs e inrichtungen, wie z.B. Transferstraßen zur Herstellung schaumstoffbeschichteter Gipskartonplatten oder Mauersteine mit Löchern, preiswert hergestellt werden können0 Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch einen Raum, darunter ist der Wärmerückgewinnungsprozess schematisch dargestellt. Das an der rechten Seite gezeigte Beispiel der Raumentlüftung und die Wärmepumpe sind allgemein be- kannt und fallen deshalb nicht unter die Erfindung, Fig. 2 einen Wandschnitt im Detail, Das Kanalpaar 10 wird von der Heiz- bzw- im Sommer von der Kühlluft durchströmt. Es gehört deshalb zum Heiz- bzw0 Kühlkreis.
Das Kanalpaar 11 dient sowohl bei Heiz- als auch bei Kühlbetrieb der Energierückgewinnung Die Wand 5 ist der Wärme- bzw. k.älteabgebende Teil des Kanalsystems und besteht aus einer Gipskartonplatte oder anderem geeigneten Material, Sie ist zwecks Versteifung durch angeformte oder eingesetzte Abstandshalter mit den dahinterliegenden Wänden verbunden. Die Wände 6 und 8 trennen die Vor- und Rücklauf ströme auf einer Strecke bis kurz vor sunde der Heizfläche.
Diese wände sind aus stark wärmedämmendem Material, z.B. Schaumstoff, gefertigt0 Die Wand 7, die ebenfalls stark wärmedämmend ist, bildet gleichzeitig die luftseitige Trennung zwischen heizkreis 10 und Wärmerückgewinnungskreis 11. Die Wand 9 ist ebenfalls stark wärmedämrnend. Sie kann entfallen, wenn die Gebäudewand luftdicht und wärmedämmend ausgeführt wird. Zur Aufnahme der Längenausdehnung und zur Abdichtung werden an den Stoß- und Befestigungsstellen 12 elastische Baukleber, Fugenfüller oder gleichwertige Mittel verwendet.
Zur Rückgewinnung der Energie wird vorzugsweise die seit Jahren bewährte Wärmepumpe eingesetzt0 Aber auch andere Rückgewinnungssysteme sind als Wärmerückgewinnungsanlage, gegebenenfalls mit usätzlichen Wärmeerzeuger, denkbar, Die hier eingesetzte Wärmerückgewinnungsanlage - die nicht zur Erfindung gehört - besteht im wesentlichen aus je einem Wärmetauscher im Heizkreis 10 und im Wärmerückgewinnungskreis 11, dem Verdichter, der die Wärme von Kreis 11 nach Kreis 10 transportiert und dabei zusätzlich eigene Wärme beisteuert, sowie den beiden Ventilatoren, die die Luft im Heizkreis bzw. im Wärmerückgewinnungskreis umwälzen und ihre Antriebsenergie dabei als Wärme an die Luft abgeben. Der Ventilator des Kreises 11 übernimmt im dargestellten 3eispiel zusätzlich die Raumentlüftung'was natürlich auch durch einen weiteren Ventilator geschehen könnte.
Die Warmluft des heizkreises 10 wird durch ein in der Lüftungstechnik übliches Rohrsystem in den Kanal 1 geblasen, gibt Wärme durch die grand 5 an den Raum ab, strömt am Ende der Heizwand in den Kanal 2, verliert dabei etwas Wärme an den angrenzenden Kanal 3 und wird schließlich vom Ventilator angesaugt, durch den Wärmetauscher (Kondensator) geblasen und dabei erneut aufgeheizt. Der Kreislauf wird während des gesamten Heiz- bzw0 Kühlbetriebes in Gang gehalten.
Die Luftgeschwindigkeit kann in Abhängigkeit zur erforderlichen Heizleistung geregelt werden. Sie sollte in den Kanälen 1 bis 4 bei etwa 1 m/s liegen, damit die Antriebsleistung der Ventilatoren niedrig gehalten werden kann. Bei den üblicherweise zur Verfügung stehenden Außenwandflächen ist eine lichte Weite des Kanals von etwa 30 mm ausreichend.
Im Kanal 3 wird die von Kanal 2 abströmende Wärme von der zur Wärmerückgewinnungsanlage strömenden Luft des Kreises 11 aufgenommen und zum Wärmetauscher (Verdampfer) gebracht. Dort findet der bereits beschriebene Wärmeentzugs- und Wärmeüberleitungsprozeß statt. Die nun relativ kalte Luft wird wiederum in den Kanal 4 eingeblasen.
Diese Uuft gibt zunächst etwas Wärme an die kältere Außenwand ab, strömt dann in den Kanal 3 ein und der Kreislauf beginnt von neuem0 Um auch die Lüftungswärmeverluste zu nutzen bzw. zurückzugewinnen, wird die Raumabluft ebenfalls durch den Verdampfer geleitet.
Die Rückgewinnung der Transmissionswärmeverluste durch Fensterflächen erfolgt mittels der Spezialfenster mit vorgehängter Scheibe, für die bereits iii der Anmeldung P 29 09 C31.1 Patentanspruch erhoben wurde.
Die Kanalführung des lieizkreises 10 zwischen Wandele-nent und dem Ventilatorteil kann durch Kanäle erfolgen, die entweder unterhalb der Decke angebracht oder als verlorene Schalung in die Betondecke eingegossen sind. Die kanäle 1 und 2 werden in einem abstand Zwischen 1 und 2 m angeschlossen.
Die Kanäle 3 und 4 des Wärmerückgewinnungskreises werden mit gleichem Nuerschnitt entlang der Kellerwand bis zum kellerfußboden weitergeführt. Von dort gelangt die Luft durch Rohre, die im Fußboden oder im Erdreich verlaufen, von und zum Ventilator des Verdampferteiles. Auf diesem Wege kann, bei gezielter Verlegung der Rohre, weitere Wärme aus dem Erdreich eewonnen werden. Diese art der «analführung wurde bereits in der Anmeldung P 29 15 49407 als Patentanspruch aufgeführt.
Leersei e

Claims

Flächenheizung mit gasförmigen Wärmeträger Patentansprüche: 1. Flächenheizung, die auch als Kühlung verwendbar ist, mit zwei völlig voneinader getrennten kreilaüfen, bestehend aus vier hintereinander angeordneten (Fig. 1 u. 2) Luftführungskanälen die in Wenbau- oder Wendverkleidungsbauteile integriert sind, dadurch gekennzeichnet, daß des Heiz- bzw. Kühlmedium hinter der Raummunfassenden Fläche im Kanal 1 einströmmt, aufgrund 1 der Temperatur-differenz den Raum heizt bzw. kühlt und nach Durchströmen der gesamten Fläche im dahinterliegenden Kanäl 2 zum Wärme- bzw.

hälteerzauger zurückströmt und erheut aufbereitet wird, während die von Kanäl 2 durch die Wand 7 abströmende Verlustwärme vom Luftstrom im Kanäl 3 aufgenommen und der Wärmerückgewinnungseinrichtung 13 zur Wiederaufbereitung und Einspeisung in den heizkreis 10 zugeführt wird.
2. Flächenheizung nach 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz- bzw. Kühlfläche 5 einen sehr geringen Wärmedurchlaßwiderstand hat.
3. Flächenheizung nach 1., dadurch gekenzeichnet, daß die Trennwände 6,7,8 und 9 einen sehr hohen Wärmedurchlaßwiderstand haben.
4. Flächenheizung nach 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände 5,6,7,8 und 9 mit punktförmigen oder in Strömungsrichtung verlaufenden durchgehenden oder unterbrochenen Abstandshaltern versehen sind.
5. Flächenheizung nach 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle an den Verbindungsstellen 12 zu den übrigen Baukörpern (Decke, Fußboden, Wand) mit elastischem Baukleber, Fugenfüller oder sonstigen am Bau bewährten Mitteln befestigt und abgedichtet sind.
6. Flächenheizung nach 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle des Heizkreises 10 und des Verlustwärme-Rückführungskreises 11 als Fertigelemente fabrikmäßig hergestellt sind.
7. Flächenheizung nach 1., dadurch gekennzeichnet, daß auch die Wärme der zwangsweise abgesaugten Raumabluft sowie die Abwärme von Beleuchtung, Maschinen und Übertemper-ierten lthumen dem Eeizkreis 10 über die Wärmerückgewinnungseinrichtung 13 zugeführt wird.