DE3229197A1 - Waermepumpe in kompaktbauweise - Google Patents

Description

FICHTEL & SACHS A<?_f SCHWEINFURT/MAIN

PATENT- ΟΙ«) GEBRAöCHSiraSTER-HILFSANMELDÜNG

WAR ME PUMPE

IN
KOHPAK TB AUWBISE

Die Erfindung bezieht sich lauf eine Wärmepumpe, bestehend aus einer Brennkraftmaschine, welche mit einem Verdichter gekoppelt ist und einem in einem Luftstrom angeordneten Verdampfer, sowie einen Verflüssiger aufweist, welcher den Wärmeaustauscher für den Heizkreislauf bildet und das Aggregat in einem Gehäuse angeordnet ist.

Derartige Wärmepumpen-Aggregate sind bisher in'Metallgehäusen

untergebracht, wobei Wert darauf gelegt i«t, daß das Aggregat einen sehr kompakten Gesamtaufbau aufweist, um eine Installation in Gebäuden zu ermöglichen. Insbesondere die varbrennungsmotorisch angetriebenen Wärmepumpen haben sich seit Jahren im gewerblichen und kommunalen Heizbetrieb bewährt und dort ihre großen Energie-Einsparmöglichkeiten bewiesen. Für Wärmepumpen, die zum Beheizen von Ein- und Zweifamilienhäusern ausgelegt sind, treten für die Aufstellung in Wohngebäuden eine Reihe von Problemen auf. So werden beispielsweise Schwingungen des Aggregates auf das Gebäude übertragen und auch Geräusch-Emissionen führen zu Belästigungen der Hausbewohner. Das Gewicht und die Abmessungen derartiger als Bausteine ausgebildeter Kompakt-Aggregate sind schwierig an den im Haus bestimmten Aufstellungsort zu transportieren, wobei der zum Aufstellen erforderliche Platzbedarf im Hause bereitgestellt werden muß. Dieser Platzbedarf ist auch darauf abzustimmen, daß der Service und die Reparatur des Aggregates im Wohnhaus durchgeführt werden muß. Eine Aufstellung derartiger Aggregate außerhalb des Hauses ist oft recht problematisch, da die Metallgehäuse eine ständige Wartung erfordern, um vor Korrosion geschützt^ sein und außerdem infolge des Aussehens als Fremdkörper wirken. Aufgrund der vorbeschriebenen Probleme eignet sich eine derartige Kompaktbauweise für Wärmepumpen für die Aufstellung innerhalb des Gebäudes aufgrund der vorhandenen Räumlichkeiten in wenigen Fällen und bedingen häufig eine individuelle Lösung, so daß eine kostengünstige in Serie hergestellte Kompaktbauweise nicht in Frage kommt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es_r ein Kompakt-Wärmepumpen-Aggregat zu schaffen, welches die Nachteile der bekannten Konstruktionen vermeidet und eine außerhalb des Gebäudes aufstellbare Einheit auf eine einfache Weise ermöglicht. Das Aggregat soll insbesondere der Umgebung leicht anpaßbar, sein und ein formschönes Gehäuse aufweisen, welches geringe Wartungsansprüche stellt,

Diese Aufgabe wird entsprechend der Erfindung dadurch gelöst,

daß das Gehäuse aus Beton-Fertigteilen gebildet ist. Die hohe Schalldämmung der Betoi^wäade erbringt eine hervorragende Schallkapselung des Wärmepumpen* Aggregat te.». Ähnlich gute Werte sind bei Metallgehäusen nur durch aufwendige, mehrschalige Wandauf-

bauten zu erreichen. Die Aufstellung eines solchen aus Beton-Fertigteilen gebildeten Gehäuses".jet im Freien ohne weiteres möglich, wobei das Betongehäuse ^l einfache Weise formschön ausgebildet werden kann und einer äußerst geringen Wartung bedarf. Die Aufstellung eines solchen aiigchlußfertigen Kompakt-Wärmepumpen-Aggregates kann mit Spezial-Fahrzeugen erfolgen, wie dies heute z. B. bei Fertig-Garagen, Heizöltanks usw. vorgenommen wird. Diese Aufstellung ist unabhängig von den räumlichen Gegebenheiten im Haus und kann ohne aufwendige manuelle Tätigkeit verwirklicht werden, da das an sich hohe Gewicht der Einheit unter diesen Umständen kein Problem mehr darstellt. Auch die vom Motor-VefdichteT-aggregat ausgehenden Schwingungen werden bei dieser Aufstellungsart nicht mehr auf das Wohngebäude Übertragen. Das relativ hohe Gewicht des Betongehäuses ergibt außerdem eine gute Schwingungsisolierung. Die Service- und Reperaturarbeiten können außerhalb des Wohngebäudes durchgeführt werden, so daß dadurch keine Verschmutzung innerhalb des Gebäudes entsteht.

Entsprechend einem Merkmal der Erfindung sind in dem aus Beton-Fertigteilen gebildeten Gehäuse sämtliche das Wärmepumpen-Aggregat bildende Bauteile angeordnet. Auf diese Weise werden die nach dem Aufstellen des Kompakt-Aggregates erforderlichen Montagearbeiten auf ein Minimum begrenzt. Die Beton-Fertigteile selbst sind sehr einfach in ihrem Aufbau und können leicht hergestellt werden, da merkmalsgemäß das Gehäuse aus wannenförmig ausgebildeten Beton-Fertigteilen besteht, die übereinander angeordnet sind.

Erfindungsgemäß werden durch die wannenförraig ausgebildeten Beton-Fertig teile mehrere Räume gebildet, wobei im oberen Raum im wesent-

lichen der Verdampfer und ein den Luftstrom erzeugender Ventilator zwischen Kulissen-Schalldämpfern angeordnet ist, während der untere Raum zur Aufnahme der Brennkraftmaschine des Verdichters und des Verflüssigers dient. Auf diese Weise entsteht durch den oberen Raum ein Luftführungskanal, wobei die Schallemission des Ventilators durch die Kulissen-Schalldämpfer auf ein Minimum reduziert wird. Sehr vorteilhaft ist, wie die-. Erfindung zeigt, wenn die Ansaugleitung für die Verbrennungsluft der Brennkraftmaschine zwischen Verdampfer und Ventilator und die Abgasleitung «v zwischen Ventilator und dem Kulissen-Schalldämpfer in den oberen Raum mündet. Sowohl die Ansauggeräusche als auch die Auspuffgeräusche der Brennkraftmaschine werden dadurch stark gemindert und es ist ein weiterer Vorteil, daß das Abgas der Brennkraftmaschine dem Abluftstrom der Wärmequellen-Anlage beigemischt wird.

Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung ist im unteren Raum eine Abgas-Nachbehandlungsanlage angeordnet, so daß die Abkühlung und Reinigung der Abgase und ihre anschließende Vermischung mit dem Abluftstrom der Wärmequellen-Anlage zu niedrigen Immissionswerten führt.

Eine besonders leichte Montage der Wärmepumpen-Einheit ergibt sich ) merkmalsgemäß dadurch, daß diese lediglich über die im Betongehäuse angeordneten, leicht zugänglichen Anschlüsse für die Brennstoffzufuhr für den Heizkreislauf/ sowie für Elektrizität und Regelung installiert und in Betrieb genommen wird. :

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die Fig. zeigt in scbematischer Darstellung das Kompakt-Wärmepumpen-Aggregat. Das Gehäuse besteht im wesentlichen aus dem wannenförmig ausgebildeten Beton-Fertigteil als Unterteil 1 und dem wannenförmig ausgebildeten Beton-Fertigfceil als Oberteil 2, wobei dieses

Oberteil auf das Unterteil 1 aufgesetzt ist, während das Oberteil 2 von einer ebenfalls aus Beton bestehenden Abdeckplatte 3 begrenzt ist. Auf diese Weise werden zwei voneinander getrennte Räume gebildet, wobei der vom unterteil1 gebildete Raum den Verflüssiger 1o, die Brennkraftmaschine 7 und den mit der Brennkraftmaschine gekuppelten Verdichter 9, sowie die Äbgas-^Nachbehandlungsanlage 8 aufnimmt, während in dem vom Oberteil 2 gebildeten Raum ein im Luftstrom vor dem Verdampfer 4 liegender Kulissen-Schalldämpfer Q angeordnet ist und der Ventilator 5 sich zwischen dem Verdampfer 4 Und dem nachgeschalteten Kulissen-Schalldämpfer 21 befindet. Bei dieser Ausführungsform erfolgt der Lufteinlaß in horizontaler Richtung, während nach dem Kulissen-Schalldämpfer 21 ein Umlenkkasten 19 vorgesehen ist, welcher den Luftstrom in vertikaler Richtung nach oben austreten läßt, wozu in der Abdeckplatte 3 eine entsprechende öffnung vorhanden ist, dlie mit einem Abdeckgitter 2o versehen wird. Für Service und Montagearbeiten ist der untere Raum mittels schalldäramender Türen 11 zugänglich.

Um die Ansauggeräusche der Brennkraftmaschine zu minimieren, mündet der Einlaßstutzen dieser Ansaugleitung 12 in den Raum zwischen Verdampfer 4 und Ventilator 5. Die Abgase des Motors werden über w eine Abgasleitung in die Abgas-Nachbehandlungsanlage 8 geleitet, dort abgekühlt und gereinigt und über die Abgasleitung 13 in den Raum zwischen dem Ventilator 5 und dem Kulissen-Schalldämpfer 21 geführt, wo sie dem Abluftstrom der Wärmequellen-Anlage beigemischt werden. Je nach Reinigungsgrad können sie auch dem Zuluftstrom beigemischt und vollständig kondensiert werden. Da die dem Umlenkkasten 19 nachgeschaltete und das Abdeckgitter 2o aufweisende Auslaßöffnung einen nach oben gerichteten Abluftstrom aufweist, wird eine günstigere Immissionsbelastung der unmittelbaren Umgebung erzielt und im Störfall heiße Abgase nicht in Kopfhöhe horizontal ausgeblasen. Durch einen entsprechenden Aufsatz ist jede einmal Vorschrift werdende Ausblashöhe möglich. Kondenswasser und das über die Abluftöffnung einfallende Regenwasser werden über die Abwasser-

leitung 14 abgeführt. Dadurch ist es möglich, den Abfluß des in der Wärmequellen-Anlage beim Abtauvorgang anfallenden Kondensats durch diese Abwasserleitung abzuführen, wobei diese Abwasserleitung 14 in den als Kiesbett ausgebildeten Aufstellplatz der Wärmepumpe führt. Da die Abwasserleitung 14 durch den warmen, vom unterteil 1 gebildeten Raum geführt ist, bleibt das abfließende Kondensat stets eisfrei. Mittels der Anschlüsse 15\und 16 wird das Aggregat an das Heiznetz des Wohngebäudes angeschlossen, während die Zufuhr des Brennstoffes über den Brennstoffanschluß 17 erfolgt und der elektrische Anschluß 18 für den Anschluß der Regelung und der Elektrizität vorgesehen ist. Zur Schwingungsisolation der Brennkraftmaschine 7 und des Verdichters 9 sind elastische Motorlager 22 vorgesehen.

Aufgrund der Integration aller zum Wärmepumpen-Aggregat gehörenden Bauteile in einem Gehäuse ist es möglich, das Aggregat komplett an den Aufstellungsort im Freien zu transportieren, wobei nach der Aufstellung die Montagearbeiten auf ein Minimum reduziert sind, denn es müssen nur die im Betongehäuse leicht zugänglichen Anschlüsse 15 und 16 mit dem Heiznetz des Wohngebäudes verbunden werden, während die Versorgung mit Brennstoff mittels des Brennstoffanschlusses 17 erfolgt und der elektrische Anschluß 18 als Steckkontakt ausgebildet sein kann, so daß die Verbindung mit dem Strom- und Regelkreis über einen entsprechenden.Stecker vorgenommen wird.

14.o7.1982

F R P - 1 Be/Sk-

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Claims (1)

1. FICHTEL & SACHS AG* SCHWEINFÜRT/MAIN

   PATENTANSPRÜCHE

   Wärmepumpe, bestehend aus einer Brennkraftmaschine, welche mit einem Verdichter gekuppelt ist und einen, in einem Luftstrom angeordneten Verdampfer, sowie einen Verflüssiger aufweist, welcher den Wärmetauscher für den
   Heizkreislauf bildet und das Aggregat in einem Gehäuse
   angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus Beton-Fertigteilen gebildet ist.

   2. Wärmepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem aus Beton-Fertigteilen gebildeten Gehäuse sämtliche das Wärmepumpen-Aggregat bildenden Bauteile angeordnet sind.

   3. Wärmepumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse wannenförmig ausgebildete Beton-Fertigteile (Unterteil 1, Oberteil 2) aufweist, die

   übereinander angeordnet sind und von einer ebenfalls aus Beton bestehenden Abdeckplatte 3 abgedeckt werden.

   4. Wärmepumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3 ,\ dadurch gekennzeichnet, daß durch die wannenförmig ausgebildeten Beton-Fertigteile (Unterteil 1, Oberteil 2) mehrere Räume gebil- -^ det werden, wobei im oberen Raum im wesentlichen der Ver- · dämpfer (4) und ein den Luftstrom erzeugender Ventilator (5) zwischen Kulissen-Schalldämpfern (6, 21) angeordnet sind, während der untere Raum zur Aufnahme der Brennkraftmaschine (7), des Verdichters (9) und des Verflüssigers (1o) dient.

   5. Wärmepumpe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugleitung 12 für die Verbrennungsluft der Brennkraftmaschine (7) zwischen Verdampfer (4) und Ventilator (5) und die Abgasleitung (13) zwischen Ventilator (5) und dem Kulissen-Schalldämpfer (21) in den oberen Raum mündet.

   6. Wärmepumpe nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Raum (Unterteil 1) eine Abgas-Nachbehandlungsanlage (8) angeordnet ist.

   7. Wärmepumpe nach den Ansprüchen 1 bis; 6, dadurch gekennzeich-

   net, daß die Wärmepumpen-Einheit lediglich über die im Betongehäuse angeordneten» leicht zugänglichen Anschlüsse für die Brennstoffzufuhr (Brennstoffanschluß 17), für den Heizkreislauf (Heiznetz-Anschlüsse 15, 16), sowie für Elektrizität und Regelung (Elektrischer Anschluß 18) installiert und in Betrieb.genommen wird. ^

   14.o7.1982

   F R P - 1 Be/Sk-