DE3011136A1

DE3011136A1 - Waermegewinnungseinrichtung fuer gebaeude

Info

Publication number: DE3011136A1
Application number: DE19803011136
Authority: DE
Inventors: Fritz 8520 Erlangen Kopp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-03-22
Filing date: 1980-03-22
Publication date: 1981-10-01

Description

Wärmegewinnungseinrichtung für Gebäude
Die Erfindung betrifft eine Wärmegewinnungseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1. Auf dem Weg von der Ansaugöffnung bis zum Wärmeaustauscher wird die Zuluft innerhalb der Zuluftkanäle durch atmosphärische Wärmeeinstrahlung z.B. aufgrund von Sonneneinwirkung aufgeheizt mit der Folge, daß die Temperatur der Ansaugluft am Wärmeaustauscher höher ist als im Bereich der Ansaugöffnung der Zuluftkanäle. Der Wärmeaustauscher entwärmt die Zuluft und führt die gewonnene Energie dem Verdampfer der Wärmepumpe zu. Ein Betrieb der Wärmepumpe ist daher auch bei solch niedrigen Außentemperaturen rationell durchführbar, bei denen sonst eine Luft-Wärmepumpe mit unmittelbarer Ansaugung der Umgebungsluft nicht mehr rationell arbeiten könnte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wärmegewinnungseinrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Luft-Wärmepumpe auch bei noch niedrigeren Außentemperaturen rationell betrieben werden kann, und zwar bei solchen, bei denen selbst die bekannte Aufheizung direkt angesaugter Umgebungsluft innerhalb der Zuluftkanäle für einen rationellen Betrieb der Luft-Wärmepumpe nicht mehr ausreicht. Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst. Bei einer oberhalb der Ablufttemperatur oder gleich der Ablufttemperatur des Verdampfers liegenden Außentemperatur wird die Abluft der Luft-Wärmepumpe in konventioneller Weise in die Umgebungsluft abgegeben. Liegt die Außentemperatur jedoch niedriger als die Ablufttemperatur, so wird die Luft-Wärmepumpe durch eine Thermostatsteuerung auf eine zyklische Luftführung umgeschaltet.
Die Abluft der Luft-Wärmepumpe wird den Ansaugöffnungen der Zuluftkanäle zugeleitet und in den Zuluftkanälen in bekannter Weise aufgeheizt.
Baulich läßt sich die erfindungsgemäße Wärmegewinnungseinrichtung in einfacher Weise durch das Kennzeichen des Anspruches 2 und insbesondere durch das des Anspruches 3 verwirklichen.
Der Gegenstand der Erfindung wird anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines mit der erfindungsgemäßen Wärmegewinnungseinrichtung versehenen Hausdaches.
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Prinzips des Erfindungsgegenstandes anhand eines rechtwinklig zur Firstrichtung verlaufenden Vertikalschnittes durch das Hausdach.
Fig. 3 eine Schnittdarstellung entsprechend der Linie III- III in Fig. 1 durch mehrere nebeneinanderliegende Zu- und Umluftkanäle.
Die der Sonneneinstrahlung zugewandte Dachseite 2 des Gebäudes 1 weist eine Dachhaut auf, die mindestens teilweise durch die Oberflächen 3 von Zuluftkanälen 4 gebildet ist. Diese liegen bezüglich ihrer Längsrichtung in der Fallinie 5 der Dachseite 2 parallel zueinander und aneinander. Die Ansaugöffnungen 6 der Zuluftkanäle 4 liegen im unteren, insbesondere im Traufenbereich der Dachseite 2. Von dort wird die Umgebungsluft durch ein Gebläse in Pfeilrichtung 7 dem Wärmeaustauscher 8 einer nicht näher dargestellten, konventionell arbeitenden Luft-Wärmepumpe zugeführt.
Hinter dem Wärmeaustauscher 8 ist in den Abluftkanal 9 ein Dreiwegeventil 10 eingebaut, durch welches die Abluft wahlweise einem den Ansaugöffnungen 6 der Zuluftkanäle 4 mit seiner Mündung 11 entfernten Ausströmkanal 12 - wie herkömmlich - oder einem Umluftkanal 13 zuführbar ist. Die Klappe 14 des Dreiwegeventils 10 ist in Pfeilrichtung 15 um die lotrecht zur Bildebene in Fig.
2 verlaufende Achse 16 schwenkbar. Das Dreiwegeventil 10 ist in Abhängigkeit von der Außentemperatur durch einen nicht näher dargestellten Thermostat steuerbar derart, daß bei über der Außentemperatur liegender Ablufttemperatur des Wärmeaustauschers 8 die Abluft in Pfeilrichtung 17 in den Umluftkanal 13 geblasen wird.
Dort strömt die Abluft in Pfeilrichtung 17 nach unten zur Traufseite der Dachseite 2. Die Mündung 18 des Umluftkanals 13 liegt im Bereich der Ansaugöffnung 6 mindestens eines Zuluftkanals 4.
Wenn vorstehend von einem Dreiwegeventil 10 gesprochen wird, so kann dieses in glatt äquivalenter Weise auch durch wechselseitig zwangsgesteuerte, in den Abluftkanal 9 eingebaute Umlenkklappen ersetzt werden.
Die Zuluftkanäle 4 können die aus Fig. 3 ersichtliche Querschnittsform aufweisen. Diese zeichnet sich dadurch aus, daß in eine der beiden Seitenwände eine Längsnut 19 eingeformt ist, wo die andere Seite einen federartigen Längsvorsprung 20 aufweist. Nebeneinanderliegende Zuluftkanäle 4 sind durch ihre Längsnut 19 bzw. ihren Längsvorsprung 20 nach Art von Nut und Feder miteinander verzapft. An die Unterseite 21 eines jeden Zuluftkanals 4 ist jeweils ein Umluftkanal 13 angesetzt.
Insbesondere bilden Zuluftkanal 4 und Umluftkanal 13 ein einheitliches Bauteil. Die Mündung 18 des Umluftkanals 13 mündet dabei unmittelbar in die Ansaugöffnung 6 des Zuluftkanals 4.
Die Wärmegewinnungseinrichtung arbeitet wie folgt: Bei oberhalb oder gleich der Ablufttemperatur des Wärmeaustauschers 8 liegender Außentemperatur der Luft im Bereich der Ansaugöffnung 6 verschließt die Klappe 14 des Dreiwegeventils 10 die Umluftkanäle 13 derart, daß die Abluft des Wärmeaustauschers 8 durch den Ausströmkanal 12 der Mündung 11 auf der der Ansaugöffnung 6 abgewandten Dachseite zugeführt und dort in die Umgebung ausgeblasen wird. Liegt allerdings die Außentemperatur der Luft im Bereich der Ansaugöffnung 6 des Zuluftkanals 4 unterhalb der im Abluftkanal 9 gemessenen Ablufttemperatur des Wärmeaustauschers 8, so verschließt die Klappe 14 den Ausströmkanal 12. Dadurch wird die Abluft des Wärmeaustauschers 8 in die Umluftkanäle 13 hineingeblasen und jeweils wieder den Ansaugöffnungen der Zuluftkanäle 4 im Traufenbereich der Dachseite 2 zugeführt. Dort tritt die Abluft aus den Mündungen 18 der Umluftkanäle 13 aus und in die Ansaugöffnungen 6 der Zuluftkanäle 4 ein.
Leerseite

Claims

Ansprüche 1. Wärmegewinnungeinrichtung für Gebäude mit einer die Umgebungsluft entwärmenden Wärmepumpe.

1. Die nebeneinander liegenden Zuluftkanäle für den Wärmeaustauscher bzw. den Verdampfer der Wärmepumpe bilden mit einer Oberfläche mindestens teilweise die Dachhaut des Gebäudes.

2. Ein Abluftkanal für die im Wärmeaustauscher entwärmte Luft mündet auf einer den Ansaugöffnungen der Zuluftkanäle entfernten Seite in die Umgebungsluft.

Kennzeichen: 3. In die Abluftführung des Abluftkanals (9) ist ein Dreiwegeventil (10) eingebaut, 3.1 durch welches die Abluft wahlweise einem Ausströmkanal (12) oder einem Umluftkanal (13) zuführbar ist.

4. Die Mündung (18) des Umluftkanals (13) liegt im Bereich der Ansaugöffnung (6) mindestens eines Zuluftkanals (4).

5. Das Dreiwegeventil (10) ist in Abhängigkeit von der Außentemperatur thermostatgesteuert derart, daß bei über der Außentemperatur liegender Ablufttemperatur des Wärmeaustauschers (8) die Abluft in den Umluftkanal (13) geleitet wird.

2.) Wärmegewinnungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Unterseite (21) eines Zuluftkanals (4) jeweils ein Umluftkanal (13) angesetzt ist.

3.) Wärmegewinnungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Zu- (4) und Umluftkanal (13) ein einheitliches Bauteil bilden.

4.) Wärmegewinnungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umluftkanal (13) in die Ansaugöffnung (6) des Zuluftkanals (4) einmündet (Mündung 18).