DE3017223C2 - Heating system for buildings - Google Patents
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Description
a) mindestens eine Hauswand ist als Absorber (3) ausgebildet;a) at least one house wall is designed as an absorber (3);
b) außen vor dem Absorber (3) ist mit Abstand von diesem eine weitere Wand (1) so angeordnet, daß ein Luftspalt (2) zwischen beiden verbleibt, wobei die Wand (i) einen Wärmespeicher bildet; b) outside in front of the absorber (3) a further wall (1) is arranged at a distance therefrom in such a way that that an air gap (2) remains between the two, the wall (i) forming a heat store;
c) der Luftspalt (2) mündet mindestens am unteren und oberen Ende der äußeren Wand (1) nach außen, und das Hausdach (7) übergreift die obere Mündung.c) the air gap (2) opens at least at the lower and upper end of the outer wall (1) outside, and the house roof (7) overlaps the upper mouth.
2. Heizungsanlage nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß die als Wärmespeicher dienende Wand (1) dunkel eingefärbt ist.2. Heating system according to claim I 1, characterized in that the wall (1) serving as a heat storage device is colored dark.
3. Heizungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zvrschen Wärmepumpe (9) und Absorber (3} ein Wärmepuffer (8) eingeschaltet ist.3. Heating system according to claim 1 or 2, characterized in that zvrschen heat pump (9) and absorber (3} a heat buffer (8) is switched on.
4. Heizungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmepuffer (8) ein erdgelagerter, wärmegedämmter Stahltank vorgesehen ist.4. Heating system according to claim 3, characterized in that that an underground, thermally insulated steel tank is provided as a heat buffer (8).
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Die Erfindung betrifft eine Heizungsanlage für Gebäude, bestehend aus einer Wärmepumpe, einem an diese primärseitig angeschlossenen Absorber in Form einer Platte aus wasserundurchlässigem Beton mit relativ zum Gebäude innenliegender Wärmedämmung sowie einem sekundärseitig mittelbar über eine Wärmepumpe angeschlossenen Verbraucher, wobei der Absorber ein in den Beton eingegossenes Leitungssystem mit einer Zu- und einer Ableitung aufweist, die jeweils mit der Wärmepumpe verbunden sind und so den Kollektorkreislauf bilden.The invention relates to a heating system for buildings, consisting of a heat pump and an absorber connected to it on the primary side in the form of a Slab made of waterproof concrete with internal thermal insulation relative to the building as well a consumer connected indirectly via a heat pump on the secondary side, the absorber being a has in the concrete cast pipe system with an inlet and an outlet, each with the Heat pump are connected and thus form the collector circuit.
Eine derartige Heizungsanlage ist aus der BE 8 76 063 bekannt. Dabei ist das Gebäudedach als Absorber ausgebildet. Hierdurch ist zwar die Beheizung von Gebäuden möglich, jedoch ist die erzielbare Leistung relativgering und zudem allenfalls nur eine geringe zeitlich verzögerte Abgabe von durch Sonneneinstrahlung aufgenommener Wärmeenergie möglich.Such a heating system is known from BE 8 76 063. The building roof is designed as an absorber. This makes it possible to heat buildings, but the achievable output is relatively low and in addition, at most, only a slight delayed release of solar radiation absorbed Heat energy possible.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Heizungsanlage für ein Gebäude mit einem Absorber zu schaffen, die eine höhere Leistung zu erbringen in der Lage ist, indem sie weitgehend unabhängig von der direkten Sonneneinstrahlung arbeiten kann und die durch den Tagesablauf bedingte wechselnde eingestrahlte Sonnenenergie verzögernd und damit ausgleichend abgeben kann.Proceeding from this, the invention is based on the object of providing a heating system for a building with a To create absorbers that are capable of higher performance by being largely independent from direct sunlight can work and the changing due to the daily routine radiated solar energy can retard and thus release in a compensatory manner.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß mindestens eine Hauswand als Absorber ausgebildet, außen vor den Absorber mit Abstand von diesem eine weitere Wand so angeordnet ist, daß ein Luftspalt zwischen beiden verbleibt, wobei die Wand einen Wärmespeicher bildet, und der Luftspalt mindestens am unteren und oberen Ende der äußeren Wand nach außen mündet und das Hausdach die obere Mündung übergreift. To solve this problem, it is proposed that at least one house wall be designed as an absorber, outside in front of the absorber at a distance from this another wall is arranged so that an air gap between both remains, with the wall forming a heat store, and the air gap at least at the bottom and the upper end of the outer wall opens outwards and the house roof overlaps the upper mouth.
Die Wände haben üblicherweise erheblich geringere Stärke als Betondächer, so daß deren Masse nur unzureichend als Speicher dienen kann.The walls are usually much less thick than concrete roofs, so that their mass is insufficient can serve as memory.
Durch die Vorlagerung einer zweiten Wand, die um Luftspaltstärke von der ersten distanziert ist, wird eine erheblich größere Kollektorfläche geschaffen, bzw. die bei Bauwerken häufig vorgelagerte Verkleidungswand als Wärmespeicher genutzt Dies kann funktionsgerecht und bei gutem Wirkungsgrad nur durch die Luftspaltbildung geschehen.By placing a second wall in front of it, which is spaced from the first by an air gap, a Much larger collector area created, or the cladding wall that is often in front of buildings used as a heat store. This can only be done functionally and with good efficiency through the formation of an air gap happen.
Die Ausbildung der inneren Wand aus wasserundurchlässigem Beton ist vorgesehen, um das Druchtrelen der AuBennässe ins Gebäudeinnere zu verhindern. Die Wärmeübertragung von der Außenwand auf die Innenwand erfolgt durch Strahlung und Konvektion (Speicher an Luft, Luft an Wand). Der Wärmespeicher wird z. B. durch Sonneneinstrahlung geladen.The formation of the inner wall from waterproof concrete is intended to prevent the druchtrelen to prevent external wetness into the interior of the building. The heat transfer from the outer wall to the Inner wall occurs through radiation and convection (storage in air, air on the wall). The heat storage is z. B. charged by solar radiation.
Jedoch ist der Wärmetransport von Außenwärme an die Wärmepumpe auch ohne Sonneneinstrahlung möglich. Die durch den Luftspalt z. B. infolge Kaminwirkung von unten nach oben strömende Luft enthält eine mehr oder weniger große Feuchte.However, the heat transfer from outside heat to the heat pump is also possible without solar radiation. The z. B. as a result of the chimney effect from bottom to top flowing air contains one more or less high humidity.
Die Luftfeuchtigkeit kondensiert an der Außenfläche der inneren Wand aus, weil dieser Wand ständig Wärme entzogen wird (von der Wärmepumpe). Durch die Änderung des Aggregatzustandes wird eine erhebliche zusätzliche Energiemenge freigesetzt, die unmittelbar (durch Wärmeleitung) auf die innere Wand und die eingelagerten Leitungen, die mit Transportmedium gefüllt sind, übertragen.The humidity condenses on the outer surface of the inner wall because this wall is constantly warm is withdrawn (by the heat pump). By changing the state of aggregation, there is a considerable additional Amount of energy released directly (through heat conduction) on the inner wall and the stored Transfer lines filled with transport medium.
Je Liter Wasser ist der Energiegew mil durch Kondensation etwa gleich dem zehnfachen Energiebetrag der zur Aufheizung einer gleich großen Wassermenge von 45°C auf 1000C notwendig ist. Die je nach Ausbildung und Höhe des Luftspaltes erhebliche Strömungsgeschwindigkeit der Luft ist der Energiezufuhr förderlich.Per liter of water is the Energiegew by condensation is approximately equal to ten times the amount of energy which is mil necessary for heating an equal amount of water from 45 ° C to 100 0 C. The air flow speed, which is considerable depending on the design and height of the air gap, is beneficial to the energy supply.
Insgesamt ist die erzielbare Heizleistung ganz erheblich, so daß ein entsprechend ausgebildetes Gebäude monovalent damit beheizt werden kann.Overall, the heat output that can be achieved is quite considerable, so that a correspondingly designed building can be heated monovalently with it.
Die erzielbare Verzögerung zwischen Energieaufnahme der Außenwand und Abgabe an den Absorber ist einer Vergleichmäßigung des Wärmetransportes förderlich. The achievable delay between energy absorption by the outer wall and delivery to the absorber is conducive to an equalization of the heat transport.
Zwar sind aus der DE-OS 24 26 248 und DE-B. Bernd Stoy, »Wunschenergie Sonne«, Energie-Verlag GmbH, 1978, Seite 74, Absorber bekannt, die durch Glasscheiben abgedeckt sind und dazwischen einen Luftspalt bilden, wobei der Absorber mit der im Gebäude befindlichen Luft beaufschlagt wird, die gegebenenfalls auch mit Umgebungsluft ausgetauscht werden kann. Jedoch ist die Glasscheibe weder als Wärmespeicher ausgebildet noch brauchbar, so daß eine Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe hierdurch nicht erreichbar ist.Although from DE-OS 24 26 248 and DE-B. Bernd Stoy, "Wunschenergie Sonne", Energie-Verlag GmbH, 1978, page 74, known absorbers that through glass panes are covered and form an air gap between them, the absorber with the one located in the building Air is applied, which can optionally also be exchanged with ambient air. However the pane of glass is neither designed nor usable as a heat store, so that a solution of the invention Task is not achievable as a result.
Besonders vorteilhaft ist, daß die als Wärmespeicher dienende Wand dunkel, z. B. schwarz, eingefärbt ist.It is particularly advantageous that the wall serving as a heat storage device is dark, e.g. B. black, is colored.
Dadurch wird die Speicherfunktion verbessert, da die Wärmeaufnahme (aus Sonneneinstrahlung) gefördert wird.This improves the storage function, as the absorption of heat (from solar radiation) is promoted will.
Weiterhin ist vorteilhaft, daß zwischen WärmepumpeIt is also advantageous that between the heat pump
und Kollektor ein Wärmepuffer eingeschaltet ist, zum Beispiel ein erdeingelagerter, wärmegedämmter StahltankDamit kann eine noch gleichmäßigere Verteilung der Wärmeenergie über längere Zeiträume, z. B. über eine Nacht, erfolgen.and a heat buffer is switched on to the collector Example of an underground, thermally insulated steel tank This enables an even more even distribution the thermal energy over long periods of time, e.g. B. over one night.
Zur Vermeidung des Eindringens von seitlichen Windströmungen kann es vorteilhaft sein, wenn an den Gebäudeecken die äußeren Wände den Luftspalt seitlich Oberdeckend angeordnet sind.To avoid the ingress of lateral wind currents, it can be advantageous if the Building corners, the outer walls are arranged to cover the air gap on the side.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausf ührungsbeispieles näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. It shows
F i g. 1 eine Heizungsanlage schematisch;F i g. 1 a heating system schematically;
F i g. 2 eine Seitenwand im Schnitt im Maßstab 1 :23- F i g. 2 a side wall in section on a scale of 1: 23-
Die Heizungsanlage besteht aus einem Hausdach 7 aus wasserundurchlässigem Beton mit einem eingegos- is senen Leitungssystem (BE 8 76 063) und einer Wandkonstruktion gemäß der Erfindung, die noch näher erläutert wirti, einem als Wärmepuffer 8 dienenden Wärmespeicher, einer Wärmepumpe 9 und weiteren üblichen Aggregaten. Die Wandkonstruktion ist in Fig.2 deutlich ersichtlich.The heating system consists of a house roof 7 made of waterproof concrete with a cast Senen line system (BE 8 76 063) and a wall construction according to the invention, which will be explained in more detail wirti, a heat accumulator serving as a heat buffer 8, a heat pump 9 and other common units. The wall construction is shown in Fig.2 clearly visible.
Dabei ist die Wand 1 eine möglichst massive Vorsatz schale aus Klinkern, Riemchen, Fassadenplatten aus Asbestzement, Sichtbeton-Fertigteilen oder dergleichen, insbesondere mit dunkler zum Beispiel schwarzer Oberfläche. Ferner befindet sich in dem Luftspalt 2 eine Luftschicht, die mit der Außenluft in Verbindung steht und einen offenen Kreislauf zum Transport der Wärmeenergie bildetThe wall 1 is a facing shell as massive as possible made of clinker bricks, brick slips, facade panels made of asbestos cement, Exposed concrete prefabricated parts or the like, in particular with a dark, for example black, surface. Furthermore, in the air gap 2 there is an air layer which is in communication with the outside air and forms an open circuit for the transport of thermal energy
Der Absorber 3 ist eine tragende Betonwand mit statischer Mindestbreite von 12 cm, in die Kunststoffrohre von 2 cm Durchmesser mäanderförmig verlegt und eingegossen sind, wobei der Rohrabstand ca. 8 bis 12 cm beträgt, die Rohre mit Soleflüssigkeit gefüllt sind, z. B. Wasser mit Frostschutzmittel, und einen geschlossenen Kreislauf bilden, dessen Zu- und Ablauf über eine Förderpumpe mit dem Wärmepuffer 8 verbunden sind. Die Wärmedämmung 4 besteht aus einer mindestens 5 cm starken Wärmedämmung aus nichtbrennbarem Material wie Steinwo"e oder dergleichen, die Dampfsperre 5 ist z. B. eine Aluminiumfolie und die Innenplatte 6 wird durch eine ca. 12,5 mm starke Gipskartonplatte oder Mauerwerksschale und Putz gebildet.The absorber 3 is a load-bearing concrete wall with a static minimum width of 12 cm, in the plastic pipes 2 cm in diameter are laid in a meandering shape and poured in, the distance between the tubes being approx. 8 to 12 cm is, the pipes are filled with brine, z. B. water with antifreeze, and a closed one Form a circuit, the inlet and outlet of which are connected to the heat buffer 8 via a feed pump. the Thermal insulation 4 consists of at least 5 cm thick thermal insulation made of non-combustible material like stone or the like, the vapor barrier 5 is, for example, an aluminum foil and the inner plate 6 is formed by an approx. 12.5 mm thick plasterboard or masonry shell and plaster.
Die Elemente 4, 5 und 6 können als Verbundplatte fabrikationsmäßig in einem Arbeitsgang montiert werden. The elements 4, 5 and 6 can be assembled as a composite panel in a single operation.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, erfolgt die Beheizung des Gebäudes mittels Fußbodenheizung 10, die niedrige Vorlauf temperaturen ermöglicht.As can be seen from Fig. 1, the heating takes place Building by means of underfloor heating 10, which allows low flow temperatures.
Der wesentliche Effekt (irr Wandkonstruktion ist folgender: The main effect (in the wall construction is the following:
Die äußere Wand 1 nimmt durch Sonneneinstrahlung 11 Wärme auf, speichert sie und gibt sie verzögert an den Absorber 3, die innere Wand und damit an die Sole ab.The outer wall 1 absorbs heat from solar radiation 11, stores it and outputs it with a delay the absorber 3, the inner wall and thus to the brine away.
Die Luftfeuchte der durch den Luftspalt 2 strömenden Luft, die wärmer als der Absorber 3 ist, kondensiert auf dem Absorber 3 aus und führt diesem zusätzliche Wärmeenergie zu. Der Absorber 3 dient im übrigen gleichzeitig als Speicher und Energietransportträger. Zudem ist dureh die Einbettung deF Rohrleitungen in den Absorber 3 sichergestellt, daß sie nicht zufrieren können. Als Wärmepuffer 8 kann z. B. ein Wärmespeicher der Fa. Thyssen (Prospekt Nr. 0501-0379) Verwendung finden. b5The humidity of the air flowing through the air gap 2, which is warmer than the absorber 3, condenses on the absorber 3 and supplies this with additional thermal energy. The absorber 3 is also used at the same time as storage and energy transport carrier. In addition, the embedding of the pipelines in the absorber 3 ensures that they cannot freeze over. As a heat buffer 8, for. B. a heat accumulator from Thyssen (brochure no. 0501-0379) are used. b5
Die Funktion der Heizungsanlage beruht auf dem Prinzip, daß der Absorber 3 durch ständigen Wärmeentzug vom WärmcDuffcr 8 bzw. von der Wärmepumpe 9 kälter als die Umgebungstemperatur gehalten wird, was ihn zum Tag- und Nacht-Betrieb befähigt und von der Sonneneinstrahlung unabhängig macht.The function of the heating system is based on the principle that the absorber 3 by constant heat extraction from the WärmcDuffcr 8 or from the heat pump 9 is kept colder than the ambient temperature, which enables it to operate day and night and makes it independent of solar radiation.
Selbst die Luftfeuchte oder auch Eis werden als Energielieferant benutzt. Die besonders häufige nasse Kälte ist sehr günstig für den Betrieb der Heizungsanlage. Bei sehr heißem Wetter mit hoher Sonneneinstrahlung wird durch die Speicherwirkung der Wand I und des Absorbers 3 eine Überhitzung des Systems verhindert, weil die überschüssige Wärme wieder an die Außenluft abgegeben wird.Even the air humidity or ice are used as a source of energy. The particularly frequent wet cold is very favorable for the operation of the heating system. In very hot weather with high exposure to sunlight will be prevents overheating of the system by the storage effect of the wall I and the absorber 3, because the excess heat is released back into the outside air.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (1)
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Family Applications (1)
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