DE3011840A1

DE3011840A1 - Heizungsanlage zum ausnutzen der umweltwaerme und dazugehoeriger erdwaermeabsorber

Info

Publication number: DE3011840A1
Application number: DE19803011840
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: Stefan Nau & Co GmbH
Current assignee: Stefan Nau & Co GmbH
Priority date: 1980-03-27
Filing date: 1980-03-27
Publication date: 1981-10-08

Description

:·.-.. PATENTANWÄLTE

Dipl.-Chem. Dr. Brandes Dr.-Ing. Held Dipl.-Phys. Wolff

ZUGELASSEN VOR Di M DEUTSCHEN UND EUROPÄISCHEN PATENTAMT

Lange Str. 51, D-7000 Stuttgart

Tel. (07 11) 29 63 10 u. i>!) 72

Telex 07 22312 (patwo el)

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Doutsche Hank AG, 14/286:») BLZ 600 700/0

24. März 1980

75O8unn

Reg.-Nr. 126 125

Firma Stefan N a u GmbH. & Co., 7405 Dettenhausen

(Baden-Württ.)

Heizungsanlage zum Ausnutzen der Umweltwärme und dazugehöriger Erdwärmeabsorber

Die Erfindung betrifft eine Heizungsanlage zum Ausnutzen der Umweltwärme durch einen Dachwärmeabsorber und einen als Erdwärmeabsorber ausgebildeten Latentwärmespeicher mittels einer Wärmepumpe, deren Expahsionsteil mit den beiden Absorbern und deren Kompressionsteil mit mindestens einem

Wärmeverbraucher durch Kreisläufe verbunden sind, in denen Wärmeträgerflüssigkeiten durch Umwälzpumpen umwälzbar sind, und einen Erdwärmeabsorber für die erfindungsgemäße Heizungsanlage.

Bei bekannten Heizungsanlagen dieser Art sind der Dachwärmeabsorber, der Erdwärmeabsorber und der Expansionsteil der Wärmepumpe in einer Reihe hintereinandergeschaltet. Dies

Telefonische Auskünfte und Aufträge sind nur nach si hriftlicher 30 0 4 1 /0Ό-93 Bestätigung verbindlich

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hat zur Folge, daß die durch den Expansionsteil der Wärmepumpe strömende Wärmeträgerflüssigkeit extrem starken Wärmeschwankunger ausgesetzt ist, weil die vom Dachwärmeabsorber absorbierte Wärmemenge innerhalb von 24 Stunden sich sehr stark verändern kann, z.B. im Frühjahr, wenn nachts die Lufttemperatur noch unter Null herabsinkt und tagsüber durch die Sonneneinstrahlung das Dach sehr stark aufgewärmt wird. Durch diese starken Temperaturschwankungen der durch den Expansionsteil der Wärmepumpe strömenden Wärmeträgerflüssigkeit wird die Wärmepumpe außerordentlich stark beansprucht, so daß ihre Lebensdauer bei den bekannten Heizungsanlagen dieser Art stark eingeschränkt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Heizungsanlage zum Ausnutzen der Umweltwärme zu schaffen, bei der die Wärmepumpe möglichst wenig beansprucht wird, so daß sie mit ihrem besten Wirkungsgrad arbeiten kann.

Diese Aufgabe ist bei einer Heizungsanlage der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Expansionsteil der Wärmepumpe durch einen ersten Kreislauf mit dem Erdwärmeabsorber und dieser durch einen vom ersten Kreislauf getrennten zweiten Kreislauf mit dem Dachwärmeabsorber verbunden ist. Dadurch wird erreicht, daß die vom Dachwärmeabsorber absorbierte Wärme zunächst Im Erdwärmeabsorber gespeichert wird. Die Wärmekapazität des Erdwärmeabsorbers kann hierbei so dimensioniert sein, daß auch bei extrem hohen Schwankungen der Temperatur der im zweiten Kreislauf strömenden Wärmeträgerflüssigkeit die Temperaturschwankungen im Erdwärmeabsorber nur verhältnismäßig gering sind. Dadurch ist die Wärmeträgerflüssigkeit des ersten Kreislaufes beim Durchströmen des Erdwärmeabsorbers nur geringen TemperaturSchwankungen ausgesetzt, so daß sie beim Durchströmen des Expansionsteils der Wärmepumpe diese nicht durch große Temperaturänderungen beansprucht.

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Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Wärmetauschersysteme der beiden Kreisläufe und die Kapazität des Erdwärmeabsorbers in einer optimalen Weise aufeinander und auf die Größe des Dachwärmeabsorbers abgestimmt werden können, so daß eine optimale Ausnutzung der Umweltwärme bei geringster Beanspruchung der Wärmepumpe möglich ist.

Der für die Heizungsanlage gemäß der Erfindung vorgesehene Erdwärmeabsorber, der in bekannter Weise als Wasserbehälter ausgebildet ist, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnt, daß im Behälter für. die beiden Kreis läufe zwei voneinander getrennte Rohrsysteme vorgesehen sind.

Um die Wärmekapazität des Wassers im Erdwärmeabsorber möglichst optimal ausnutzen zu können, ist es bekannt, das Wasser bis unter den Gefrierpunkt abzukühlen, so daß es im Behälter gefriert und dadurch die Schmelzwärme des Wassers im Winter mit zur Heizung ausgenutzt werden kann.

Bekanntlich dehnt sich aber Wasser beim Gefrieren aus, so daß sich beim Bau eines Erdwärmeabsorbers dieser Art große Schwierigkeiten ergeben.

Um nun die optimale Ausnutzung der Umweltwärme auch durch Ausnutzung der Schmelzwärme des Eises zu verbessern und dabei möglichst das ganze Volumen des den Erdwärmeabsorber bildenden Behälters ausnutzen zu können, ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß das Rohrsystem für den ersten Kreislauf innerhalb eines Raumes verläuft, der vom Rohr für den zweiten Kreislauf umfaßt ist, und daß ein überlaufraum vor-

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gesehen ist, der mit dem unteren Teil des Behälterinnenraumes durch ein Verbindungsrohr verbunden ist, das vom Behälterinnenraum isoliert ist.

Dadurch, daß das Rohr für den ersten Kreislauf innerhalb eines Raumes verläuft, der vom Rohr für den zweiten Kreislauf umfaßt ist, wird das Wasser im Erdwärmeabsorber im Inneren des Behälters gekühlt und durch die Wärmezufuhr durch den zweiten Kreislauf in der Nähe, der Behälterwandung aufgewärmt. Das hat zur Folge, daß beim Untersehreiten des Gefrierpunktes der Wärmespeicherflüssigkeit das Wasser im Behälter zuerst im Inneren des Behälters zu gefrieren beginnt und das Eis sich dann allmählich nach außen ausdehnt, ohne die Behälterwand vorzeitig zu berühren. Dies hat nun in Verbindung mit dem Merkmal, daß der untere Teil des Behälterinnenraumes durch ein Verbindungsrohr mit einem Überlauf raum verbunden ist, den Vorteil, daß das sich beim Gefrieren zu Eis ausdehnende Wasser das nicht gefrorene Wasser in den überlauf raum verdrängt und die Wand des Behälters dadurch überhaupt keinem Druck seitens des Eises ausgesetzt ist. Er st wenn der gesamte Inhalt des Behälters zu einem Eisblock erstarrt ist, wird durch die weitere Abkühlung und dadurch bedingte Ausdehnung des Eises der Behälter statisch beansprucht. Dies kann durch entsprechende Dimensionierung der Wärmekapazität des Erdwärmeabsorbers und/oder durch Temperaturwächter an der Behälterwand ganz vermieden werden. Da jedoch die Ausdehnung des Eises beim Abkühlen wesentlich geringer ist als die Ausdehnung des Wassers beim Gefrieren, kann der Behälter auch so ausgebildet sein , daß seine elastischen Kräfte dazu ausreichen, die durch die Abkühlung des Eises eintretende Belastung auszuhalten.

Bei Gefrieren des die Rohrsysteme umspülenden Wassers werden auch diese durch die Ausdehnung des Eises mechanisch beansprucht. Um die volle Schmelzwärme des Wassers im Eis speichern zu können, ohne die Rohrsysteme zu gefährden,

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ist bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß jedes der beiden Rohrsysterne durch ein Rohr gebildet ist, das längs einer mäanderförmigen Linie gebogen ist, deren einander parallele Schenkel wesentlich länger sind als die sie verbindenden Bogen.

Dadurch ergibt sich ein sehr elastisch nachgiebiges Gebilde, das die beim Gefrieren des Wassers von dem sich erweiternden Eis verursachten Bewegungen ohne Schaden mitmachen kann.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung von in den anliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen

Heizanlage;

Fig. 2 einen vertikalen Axialschnitt des als zylindrischer

Behälter für Wasser als Latentwärmespeichermasse ausgebildeten Erdwärmeabsorbers der Heizanlage nach Fig.l;

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-A

Fig. 2;

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles eines Behälters für Wasser als Latentwärmespeichermasse.

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Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Heizungsanlage zum Ausnutzen der Umweltwärme weist einen Dachwärmeabsorber 11, einen Erdwärmeabsorber 12, eine Wärmepumpe 13 und einen Pufferspeicher 14 auf, die zusammen ein Heizsystem für eine Raumheizung 15 und einen Warmwasserbereiter 16 bilden.

Der Erdwärmeabsorber 12 ist als Behälter für Wasser als Latentwärmespeichermasse ausgebildet Und weist zwei voneinander getrennte Rohrsysteme 17 und 18 auf. Das Rohrsystem 17 ist durch Leitungen 19 und 21 mit dem Expansionsteil 22 der Wärmepumpe 13 verbunden und bildet zusammen mit diesem einen ersten Kreislauf 23 für eine Wärmeträgerflussigkeit, z.B. für Wasser mit durch ein Frostschutzmittel wesentlich herabgesetztem Gefrierpunkt.

In diesen ersten Kreislauf ist eine Umwälzpumpe 24 eingeschaltet. Außerdem ist dieser erste Kreislauf 23 mit einem Druckausgleichsgefäß 25 verbunden.

Das zweite Rohrsystem 18 des Erdwärmeabsorbers 12 ist durch Leitungen 26, 27, 28 und 29 mit dem Dachwärmeabsorber 11 verbunden und bildet mit diesem zusammen einen zweiten Kreislauf für eine zweite Wärmeträgerflüssigkeit. In die Leitung 26 ist eine Umwälzpumpe 32 eingeschaltet. Auch ist an diese Leitung ein Druckausgleichsgefäß 33 angeschlossen. An den Verbindungsstellen der Leitungen 27 und 28 sowie 28 und 29 ist je ein Dreiwegeventil 34 bzw. 35 eingeschaltet. Mittels des Dreiwegeventils 34 ist der zweite Kreislauf 31 mit einem Rohrsystem 36 innerhalb des Warmwasserbereiters 16 durch eine Leitung 37 verbindbar. Durch die Dreiwegeventile 34 und kann der zweite Kreislauf 31 so unterbrochen werden, daß die Umwälzpumpe 32 die Wärmeträgerflussigkeit nur dem Dachabsorber und den Rohrsystem 36 des Warmwasserbereitere 16 zuführt und die Wärmeträgerflüssigkeit im Rohrsystem 18 des Erdtabsorbers nicht mehr umgewälzt wird.

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Die Wärmepumpe 13, die in bekannter Weise ein geschlossenes System 38 für ein Arbeitsmittel aufweist, das im oben genannten Expansionsteil 22 expandiert wird und dadurch die durch den Expansionsteil fließende Wärmeträgerflüssigkeit abkühlt, weist einen Kompressionsteil 39 auf, der eine ihn durchströmende Wärmespeicherflüssigkeit aufwärmt. Dieser Kompressionsteil 39 ist, wie das in Fig. 1 nur ganz schematisch dargestellt ist, über Leitungen 41, 42, 43 und 44 mit einem zweiten Rohrsystem 45 im Warmwasserbereiter 16 und über Leitungen 46 und 47 somit

wie die Leitungen 41 und 44/dem Pufferspeicher 14 verbunden. Als Wärmeträgerflüssigkeit . dient hier Wasser.Zum Umwälzen dieses Wärmeträgerwassers ist in der Leitung 44 eine Umwälzpumpe 48 vorgesehen, die das im Kompressionsteil 39 der Wärmepumpe 13 erhitzte Wasser über ein Dreiwegeventil 49 dem Warmwasserbereiter 16 und dem Pufferspeicher 14 in durch das Dreiwegeventil 49 einstellbarem Mengenverhältnis zuführt.

Der nach außen wärmeisolierte Pufferspeicher 14 bildet einen Behälter für das im Kompressionsteil 39 der Wärmepumpe erwärmte Wänneträgerwasser. Dies Wärmeträgerwasser wird dann über den durch Leitungen 51 und 52 sowie eine Umwälzpumpe 53 gebildeten Kreislauf den Heizkörpern 15 einer Zentralheizung zugeführt, wobei ein Druckausgleichsgefäß 54 für den erforderlichen Druckausgleich sorgt.

Während des Betriebes der oben beschriebenen Heizungsanlage wird die vom Dachabsorber 11 absorbierte Wärme durch den zweiten Kreislauf 31 dem Wasser im Erdabsorber 12 zugeführt una dadurch in diesem Wasser gespeichert. Gleichzeitig wird das Wasser im Erdabsorber 12 durch den ersten Kreislauf 23 gekühlt, wobei also die Wärme dem Wasser des Erdabsorbers 12 entzogen und über die Wärmepumpe 13 dem Pufferspeicher 14 und dem Warmwasserbereiter 16 zugeführt wird. Der Erdabsorber 12 ist nach Möglichkeit

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so tief im Erdreich vergraben, daß die Temperatur des ihn umgebenden Erdreiches auch im Winter nicht unter Null herabsinkt. Wird durch die Wärmeabfuhr aus dem Erd-. absorber durch den ersten Kreislauf 23 die Temperatur des Wassers im Erdabsorber unter die Temperatur des den Erdabsorber umgebenden Erdreiches herabgesenkt, dann nimmt das Speicherwasser des Erdabsorbers auch die Wärme des ihn umgebenden Erdreichs auf. Der Heizanlage kommt also sowohl die vom Dachabsorber als auch die vom Erdabsorber aufgenommene Wärme zu Gute.

Im Sommer, wenn eine Raumheizung nicht erforderlich ist, und die Wärmezufuhr aus dem Dachabsorber sehr groß ist, kann durch entsprechende Umschaltung der Dreiwegeyentile 34 und 35 der zweite Kreislauf 31 so geschaltet werden, daß die vom Dachabsorber aufgenommene Wärme direkt dem Warm- ^15 wasserbereiter 16 zugeführt wird. Den eventuell fehlenden Wärmebedarf deckt dann nach entsprechender Schaltung des Dreiwegeventils 49 die Wärmepumpe 13 mit vom Erdabsorber vom umgebenden Erdreich aufgenommener Wärme. Die Dreiwegeventile 34, 35 und 49 können hierbei elektromagnetisch von einer durch die Umgebungstemperatur und/oder von Temperaturwächtern im Erdabsorber gesteuerten Steuersystem in bekannter und für den besonderen Zweck erforderlichen Weise gesteuert werden.

Wenn im Vorstehenden von einem Dachwärmeabsorber die Rede ist, dann ist damit jede Art eines atmosphärischen Wärmeabsorbers gemeint, der die Wärme aus der umgebenden Luft aus der Sonnenstrahlung und den Niederschlägen absorbiert. Dieser Absorber kann also auch an Hausfassaden und dergleichen angebracht sein.

Im folgenden ist der für die Heizanlage nach Fig. 1 vorgesehene, als Behälter für Wasser als Latentwärmespeicher ausgebildete Erdabsorber 12 im einzelnen beschrieben.

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Der in den Fig. 2 und 3 dargestellte Erdabsorber weist einen zylindrischen Behälter 101 auf, der aus einem wärmeleitenden Material, z.B. aus Stahl, Aluminium, Kupfer, Kunststoff, Beton od.dgl. besteht.Im Behälter 101 sind die beiden mit den Kreisläufen 23 und 31 verbindbaren Rohrsysteme 17 bzw. 18 durch je ein Rohr 102 bzw. 103 gebildet. Jedes dieser beiden Rohre ist längs einer mäanderförmigen Linie gebogen, deren einander parallele Schenkel wesentlich länger sind als die sie verbindenden Bogen, so daß jedes der beiden Rohre 102 und 103 eine Folge von zur Längsachse des Behälters 101 parallelen Rohrschenkeln 104 und diese verbindende Bogen 105 bildet, wobei die einander parallelen Rohrschenkel 104 wesentlich länger sind als die Bogen 105. Die beiden Enden 106 bzw. 107 der beiden Rohre 102 und 103 sind in der Mitte des Behälters nach oben in einen Schacht 108 herausgeführt. Durch diese Führung der Rohre wird ein elastisch sehr nachgiebiges Rohrsystem geschaffen, das bei Verformungen auch gegenüber seinen aus dem Behälter herausgeführten Enden 106 und 107 symmetrisch und demnach an beiden Seiten der Mitte des Behälters in gleichem Maße elastisch nachgiebig ist. Innerhalb des Behälters ist jedes der beiden Rohre 102 und 103 außerdem so gebogen, daß ihre Achsen längs je einer zur zylindrischen Wand des Behälters 101 koaxialen zylindrischen Fläche mit zur Zylinderachse parallelen Rohrschenkein 104 verläuft. Hierbei ist der Durchmesser der die Lage des Rohres 102 bestimmenden gedachten zylindrischen Fläche kleiner als die entsprechende zylindrische Fläche des Rohres 103, so daß das durch das Rohr 10,2 gebildete Rohrsystem innerhalb eines Raumes verläuft, der von dem durch das Rohr 102 gebildeten Rohrsystem umfaßt ist.

Damit sich die Rohre 102 und 103 infolge der langen Rohrschenkel 104 nicht durch ihr eigenes Gewicht verbiegen, sind die zu beiden Seiten der vertikalen Mittellängsebene 109 liegenden Rohrschenkel 104 in halbkreisförmigen

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Haltern Ul und 112 gehalten. Diese beiden Halter 111 und 112 sind an ihren oberen Enden durch ein Gelenk 113 schwenkbar miteinander und durch einen Gelenkträger 114 mit der Wand des Behälters.101 verbunden. Dadurch werden die Rohre von den Haltern getragen und das Rohrsystem kann sich trotzdem bei Gefrieren des innerhalb des von den Rohren umfaßten Raumes befindlichen Wassers· ausdehnen. An den unteren freien Enden der Halter 111 und 112 sind als Leitbleche ausgebildete Führungen 115 vorgesehen, durch die sichergestellt ist, daß die beiden freien Enden sich bei der Dehnung des von den Rohren umfaßten Eiskerns voneinander weg bewegen können und auch beim Auftauen desselben durch das Eigengewicht wieder zusammenstoßen.

Die tiefste Stelle des Behälters 101 ist an seinen beiden Enden durch je ein Verbindungsrohr 116 mit der höchsten Stelle des Behälters verbunden, das sich außerhalb und in einem Abstand vom Behälter 101 erstreckt und dadurch vom Innenraum desselben wärmeisoliert ist. Da beim Gefrieren des im Behälter enthaltenen Wassers der Behälter 101 platzen müßte, darf er nicht ganz mit Wasser gefüllt werden. Durch die Verbindungsrohre 116 wird nun erreicht, daß der über dem Wasserspiegel liegende Raum einen Überlaufraum für das bei der Eisbildung aus dem Behälter nach unten verdrängte Wasser bildet.

Dadurch, daß das durch das Rohr 102 gebildete Rohrsystem sich im Inneren des Behälters 101 befindet, wird erreicht, daß das Wasser im Inneren des Behälters zu frieren beginnt,, wenn das Rohr 102 mit dem Expansionsteil einer Wärmepumpe verbunden wird. Dies wird noch dadurch gefördert, daß das vom Rohr 103 gebildete zweite Rorsystern das vom Rohr 102 gebildete erste Rohrsystem allseitig umfaßt. Dadurch, daß das zweite Rohrsystem mit dem Dachwärmeabsorber 11 verbunden ist, wird

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das Hasser außerhalb des Behälterkenes wärmer gehalten und dadurch das Gefrieren an der Behälterwand verhindert. Dieses Gefrieren des Wassers im Behälter 101 von einem inneren Kern her hat den Vorteil, daß die Behälterwand durch das gefrierende Eis überhaupt nicht mechanisch beansprucht wird. Wenn sich jedoch bei fortschreitender Eisbildung auf der Oberfläche des Wassers eine Eisschicht bildet, dann wird durch die durch die Eisbildung bewirkte Volumenvergrößerung des Wassers dieses durch die Verbin dungsrohre 116 in den oberen wasserfreien Raum verdrängt, der dadurch einen überlaufraum bildet. Das durch die Verbindungsrohre 116 auf die Oberfläche des Eises fließende verdrängte Wasser kann nun auch gefrieren. Bei entsprechender Füllung des Behälters kann hierbei erreicht werden, daß das gesamte Volumen des Behälters von Eis gefüllt ist, so daß dadurch eine optimale Ausnutzung der latenten Wärme des Wassers erreicht wird. Die Rohrschenkel 104 können bei dem vom Kern ausgehenden Gefrieren des Wassers die dadurch bedingte Bewegung durch die schwenk bare Aufhängung mittels der Halter 111 und 112 ohne weiteres mitmachen, so daß ein Bruch oder eine Beschädigung der Rohre nicht befürchtet werden muß.

Damit dann, wenn der ganze Behälter 101 mit Eis gefüllt ist, durch die bei einer weiteren Abkühlung eintretende Volumenvergrößerung des Eises der Behälter 101 nicht aufgerissen wird, können Temperaturwächter vorgesehen sein, durch die die Wärmepumpe 13 und damit eine weitere Kühlung des Behälters 101 abgeschaltet werden können, bevor der gefährliche Zustand erreicht wird.

In Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Behälters 201 dargestellt. Dieser zweite Behälter unterscheidet sich von dem Behälter in Fig. 2 lediglich dadurch, daß hier an einem Ende ein vom Behälter-Innenraum durch eine Wand 202 wärmeisolierter überlaufraum 203 vorgesehen

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ist, der mit dem unteren Teil des Innenraumes des Behälters 201 durch ein Verbindungsrohr 204 verbunden ist, das sich Ln seiner ganzen Länge innerhalb des Oberlaufraumes 203 erstreckt **nd dadurch vom Innenraum des Behälters 201 durch die Wand 202 wärmeisoliert ist. Dieses Verbindungsrohr 2Ο4 ist nach dem Verlassen des Behälters 201 bis Über den im Behälter vorgesehenen Wasserspiegel, im dargestellten Fall bis über die obere Scheitellinie des Behälters, hinausgeführt und dann zum Boden des Überlaufraumes 203 nach unten geführt. Der Innenraum des Behälters 201 ist luftdicht nach außen abgeschlossen. Im übrigen ist der Innenraum des Behälters 201 in der gleichen Weise wie bei dem in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel mit den durch die Rohre 102 und 103 gebildeten Rohrsystemen versehen.

Gegenüber dem Behälter 101 hat der Behälter 201 den Vorteil, daß hier das volle Volumen des Behälters 201 für das Wasser ausgenutzt werden kann. Man benötigt allerdings dann den überlaufraum 203, an den jedoch nicht die gleichen Forderungen hinsichtlich der Festigkeit gestellt werden müssen, wie an den Behälter 201. Außerdem kann der überlaufraum 203 auch getrennt vom Behälter 201 über oder unter diesem angeordnet sein.

3eim Gefrieren des Wassers im Behälter 201 wird Wasser aus dem Behälter durch das Verbindungsrohr 204 in den Überlaufraum 203 verdrängt. Beim Schmelzen des Wassers wird durch das sich dadurch im Behälter 201 bildende Vakuum das Wasser aus dem Uberlaufraum 203 wieder in den Behälter 201 zurückgesaugt. Der Uberlaufraum 203 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel m-it einem Entlüftungsrohr 205 versehen, damit die im Oberlaufraum 203 enthaltene Luft beim Oberlaufen des Wassers aus dem Be-

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hälter 201 entweichen kann. Dies Entlüftungsrohr 205 1st jedoch nicht unbedingt erforderlich, wenn der Überlaufraum 203 genügend groß ausgebildet wird und die In Ihm enthaltene Luft dann beim überlaufen des Wassers zusammengedrückt wird. Dieser Luftdruck im überlaufraum 203 dient dann gleichfalls beim Auftauen des Eises im Behälter 201 zur Rückführung des Wassers aus dem Überlaufraum 203 in den Behälter 201.

Bei beiden dargestellten Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2 und 3 einerseits und der Fig. 4 andererseits dienen also die Verbindungsrohre 16 bzw. 204 dazu, daß das beim Gefrieren des Wassers im Behälter 101 bzw. 201 verdrängte Wasser in einen Überlaufraum abfließen kann, der bei dem Behälter 101 durch den über dem Wasserspiegel liegenden Raum beim Behälter 201 durch den besonderen überlaufraum 203 gebildet ist. Dadurch, daß die Verbindungsrohre 116 und 204 in beiden Fällen von dem Innenraum der Behälter 101 und 201 wärmeisoliert sind, kann vermieden werden, daß das überfließende Wasser im Verbindungsrohr gefriert und dadurch dieses verstopft. Dies kann mit Sicherheit dadurch erreicht werden, daß die Behälter in einer frostsicheren Tiefe eingegraben werden. • - 14 / Ansprüche

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Claims

Patentansprüche

fly Heizungsanlage zum Ausnutzen der Umweltwärme durch einen Dachwärmeabsorber und einen als Erdwärmeabsorber ausgebildeten Latentwärmespeicher mittels einer Wärmepumpe, deren Expansionsteil mit den beiden Absorbern und deren Kompressionsteil mit mindestens einem Wärmeverbraucher durch Kreisläufe verbunden sind, in denen Wärmeträgerflüssigkeiten durch Umwälzpumpen umwälzbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Expahsionsteil (22) der Wärmepumpe (13) durch einen ersten Kreislauf (23) mit dem Erdwärmeabsorber

(12) und dieser durch einen vom ersten Kreislauf getrennten zweiten Kreislauf (31) mit dem Dachabsorber (11) verbunden ist. ■
2. Heizungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompressionsteil (39) der Wärmepumpe (13) über einen Pufferspeicher (14) mit dem Wärmeverbraucher verbunden ist.
3. Erdwärmeabsorber, der als Wasserbehälter ausgebildet ist, nacn Anspruch. 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter (101, 201) für die beiden Kreisläufe (23, 31) zwei voneinander getrennte Rohrsysteme (17, 18) vorgesehen sind.
4. Erdwärmeabsorber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrsystem (17) für den ersten Kreislauf (23) innerhalb eines Raumes verläuft, der vom Rohrsystem (18) für den zweiten Kreislauf (31) umfaßt ist, und daß ein überlaufraum. (203) vorgesehen ist, der mit dem unteren Teil des Behälterinnenraumes durch ein Verbindungsrohr (116,203) verbunden ist, das vom Behälterinnenraum wärmeisoliert ist.

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5. Erdwärmeabsorber nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Rohrsysteme (16, 17) durch ein Rohr (102 bzw. 103) gebildet ist, das längs einer mäanderförmiger. Linie gebogen ist, deren einander parallele Schenkel wesentlich langer sind als die sie verbindenden Bogen.
.6. Erdwärmeabsorber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem waagerechten zylindrischen Behälter (101, 201) die Achsen der mäanderförmig gebogenen Rohre (102, 103) längs zur zylindrischen Wand des Behälters koaxialen zylindrischen Flächen mit zur Behälterachse parallelen Rohrschenkeln (104) verlaufen.
7. Erdwärmeabsorber nach Anspruch 5 oder. 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beiden Seiten einer vorzugsweise vertikalen, sich parallel zu den Rohrschenkeln erstreckenden gedachten mittleren Ebene (109) liegende Rohrschenkel (104) durch je mindestens einen Halter (111, 112) miteinander verbunden sind, die an ihren einen, vorzugsweise an ihren oberen Enden, gelenkig miteinander und durch einen. Gelenkträger (114) mit der Behälterwand verbunden sind.
8. Erdwärmeabsorber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den freien Enden der Halter (111, 112) Führungen (115) für eine Schwenkbewegung der Halter relativ zueinander vorhanden sind.

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