DE29824598U1

DE29824598U1 - Wandelement

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Publication number: DE29824598U1
Application number: DE29824598U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-06-17
Filing date: 1998-06-17
Publication date: 2001-09-13
Anticipated expiration: 2008-06-18

Description

PATENTANWÄLTE ** *"

MOLTKESTRASSE45 D-76133KARLSRUHE

E 5052/98-Gbm
26. Juni 2001

Eckehard Erndwein und Joachim Erndwein

Wandelement

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Wandelement für Häuser, mit einer Außenschale aus Beton und einer Innenschale aus Beton, einer zwischenliegenden Wärmedämmschicht sowie einer Verbindungsstruktur aus Metall, welche die Außenschale und die Innenschale miteinander statisch verbindet. Ein derartiges Wandelement läßt sich vorfertigen und dient zur Erstellung der Außenwände eines Hauses, vorzugsweise eines Wohnhauses.

Niedrigenergie-Häuser nutzen Sonnenwärme zur Heizung des Innenraums. Bekannt sind beispielsweise passive Solarkollektoren auf dem Dach. Ein anderes bekanntes Energiekonzept sieht vor, einen Massiv-Absorber in einiger Entfernung vom Haus, beispielsweise im Garten, aufzustellen und die von diesem aus Sonne, Luft und Boden aufgenommene Wärme mittels einer Wärmepumpe in Heizwärme umzuwandeln, welche dann über eine Niedertemperaturheizung in das Innere der Wohnräume abgegeben wird. Hierfür geeignete Massiv-Absorber bestehen beispielsweise aus Beton und können als Stützmauer oder gestaltete Skulptur ausgebildet sein. Nachteilig bei diesem Konzept ist der Platzbedarf

für den außerhalb des Hauses aufzustellenden Absorber sowie die Notwendigkeit, lange Rohrleitungen zum Wärmetransport in das Haus unterirdisch zu verlegen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines speziellen Wandelements für Niedrigenergie-Häuser mit integriertem System zur Heizung des Innenraums mittels außen aufgenommener Wärme.

Das gestellte technische Problem wird gelöst durch ein Wandelement der eingangs erwähnten Art, bei dem erfindungsgemäß die Beton-Außenschale als Wärmeabsorber ausgebildet ist, indem sie von Kühlrohren eines Kühlmittelkreislaufes durchzogen ist, bei dem die Beton-Innenschale als Flächenheizkörper ausgebildet ist, indem sie von Heizrohren eines Heizmittelkreislaufs durchzogen ist, und bei dem der Kühlmittelkreislauf und der Heizmittelkreislauf durch eine Wärmepumpe miteinander wärmegekoppelt sind, daß die Wärmepumpe dem Kühlmittelkreislauf Wärme entzieht und die dem Kühlmittelkreislauf entzogene Wärme zum Heizen des Heizmittelkreislaufs nutzt.

Das erfindungsgemäße Wandelement vereinigt in sich die wesentlichen Elemente eines Niedrigenergie-Systems, nämlich einen Wärmekollektor und einen Flächenheizkörper für die Heizung des Innenraums nach dem Niedertemperatur-Prinzip. Die als Wärmeabsorber ausgebildete Außenschale wird von der Umgebungsluft erwärmt und absorbiert außerdem das auftreffende Sonnenlicht. Das durch die integrierten Kühlrohre fließende Kühlmittel entzieht der Außenschale die aufgenommene Wärme. Eine an den Kühlmittelkreislauf angeschlossene Wärmepumpe nutzt diese Wärme und heizt das durch die Heizrohre der Innenschale strömende Heizmittel auf die erforderliche Temperatur auf. Durch den Zusammenbau eines Wärmekollektors mit einem Flächenheizkörper, unter Verwendung einer zwischenliegenden Wärmedämmschicht, wurde somit ein Wandelement geschaffen, das sich vorzüglich zur Erstellung von Niedrigenergie-Häusern eignet. Ein großer Vorteil des neuen Wandelements liegt darin, daß die Außenwand selbst als Wärmeabsorber ausgebildet ist und somit kein zusätzlicher, außerhalb des Hauses angeordneter Absorber mehr benötigt wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich das erfindungsgemäße Wandelement in standardisierten Abmessungen vorfabrizieren läßt. Beides reduziert die Baukosten eines Niedrigenergie-Hauses beträchtlich.

Die Wirksamkeit der Wärmeabsorption wird erhöht, wenn die Außenschale des Wandelements an ihrer Wetterseite mit einer die Sonnenstrahlen absorbierenden Absorptionsschicht versehen ist. Diese Schicht kann beispielsweise aus einem dunklen Anstrich bestehen.

Zwecks Hinterlüftung der Beton-Außenschale und zur weiteren Verbesserung des Energiefaktors empfiehlt sich das Vorsehen eines Luftspalts zwischen Aussenschale und Wärmedämmschicht.

Beton-Außenschale und Beton-Innenschale werden durch eine Verbundstruktur aus Metall miteinander statisch verbunden. Vorzugsweise erfolgt die statische Kräfteübertragung durch Gitterträger. Es können aber auch Sandwich-Elementdübel zur statischen Verbindung der beiden Betonschalen eingesetzt werden.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Kühlrohre ungefähr in der Mitte der Außenschale und ferner derart anzuordnen, daß sie im wesentlichen horizontal verlaufen. Gleiches gilt für die Heizrohre in der Innenschale.

Als Material für die Kühlrohre hat sich Kunststoff als besonders geeignet erwiesen, wobei die Rohre direkt in die Außenschale einbetoniert werden können.

Als Kühlmittel kann ein FCKW-freies Kältemittel eingesetzt werden. Als Heizmittel kommt in erster Linie Wasser in Betracht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Abbildung zeigt ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Wandelement, in einem vereinfachten Schnittbild. Das Wandelement hat eine Außenschale 2 und eine Innenschale 3, welche beide aus Beton gefertigt sind. Als Verbindungsstruktur dient hier ein Gitterträger 4 aus Stahl, der teilweise in den Beton eingegossen ist. Zwischen Außenschale 2 und Innenschale 3 ist eine Wärmedämmschicht 5 aus einem mineralischen Werkstoff mit niedriger Wärmeleitfähigkeit angeordnet. Ein Luftspalt 6 gewährleistet eine ausreichende Hinterlüftung der Außenschale 2.

In der Außenschale 2 sind überwiegend horizontal verlaufende Kühlrohre 7 aus Kunststoff eingebettet. Entsprechend ist die Innenschale 3 von in den Beton eingegossenen Heizrohren 8 durchzogen.

Eine handelsübliche Wärmepumpe 9 entzieht dem Kühlmittelkreislauf durch die Kühlrohre 7 Wärme und heizt den Heizmittelkreislauf durch die Heizrohre 8 auf die zur Heizung des Innenraums erforderliche Temperatur auf. Die Außenschale 2 dient somit als Wärmeabsorber, während die Innenschale als Flächenheizkörper ausgebildet ist. Ein Ausgleichsgefäß 10 für Heizwasser ergänzt das technische System zur Innenraumheizung. Eine auf der Wetterseite der Außenschale 2 angebrachte Absorptionsschicht 11 absorbiert auftreffendes Sonnenlicht, wodurch sich der Beton aufwärmt.

Das Wandelement 1 sitzt mit der Unterkante seiner Innenschale 3 auf einer Decke 12 auf. Unterhalb dieser Decke 12 befindet sich die Innenschale 3' eines zweiten gleichartigen (im übrigen hier nicht dargestellten) Wandelements.

WW * · ·

E 5052/98-Gbm 26. Juni 2001

Zusammenstellung der Bezugszeichen

1	Wandelement
2	Außenschale
3,3'	Innenschale
4	Gitterträger
5	Wärmedämmschicht
6	Luftspalt
7	Kühlrohre
8	Heizrohre
9	Wärmepumpe
10	Ausgleichsgefäß
11	Absorptionsschicht (auf 2)
12	Decke

Claims

1. Wandelement für Häuser, mit

- einer Außenschale aus Beton;

- einer Innenschale aus Beton;

- einer zwischenliegenden Wärmedämmschicht;

- einer Verbindungsstruktur, welche die Außenschale und die Innenschale miteinander statisch verbindet;

dadurch gekennzeichnet, daß

- die Außenschale (2) als Wärmeabsorber ausgebildet ist, der von Kühlrohren (7) eines Kühlmittelkreislaufs durchzogen ist;

- die Innenschale (3) als Flächenheizkörper ausgebildet ist, der von Heizrohren (8) eines Heizmittelkreislaufs durchzogen ist;

- der Kühlmittelkreislauf und der Heizmittelkreislauf derart durch eine Wärmepumpe miteinander wärmegekoppelt sind, daß die Wärmepumpe (9) dem Kühlmittelkreislauf Wärme entzieht und die dem Kühlmittelkreislauf entzogene Wärme zum Heizen des Heizmittelkreislaufs nutzt.

2. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschale (2) an ihrer Wetterseite mit einer das Sonnenlicht absorbierenden Absorptionsschicht (10) versehen ist.

3. Wandelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außenschale (2) und der Wärmedämmschicht (5) ein Luftspalt (6) vorgesehen ist.

4. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstruktur aus Gitterträgern (4) besteht.

5. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrohre (7) ungefähr in der Mitte der Außenschale (2) angeordnet sind und im wesentlichen horizontal verlaufen.

6. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizrohre (8) ungefähr in der Mitte der Innenschale (3) angeordnet sind und im wesentlichen horizontal verlaufen.

7. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrohre (7) in die Außenschale (2) einbetoniert sind.

8. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrohre (7) aus Kunststoff bestehen.

9. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel ein FCKW-freies Kältemittel ist.

10. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizmittel Wasser ist.