DE3508876A1

DE3508876A1 - Verfahren und vorrichtung zur klimatisierung von raeumen

Info

Publication number: DE3508876A1
Application number: DE19853508876
Authority: DE
Inventors: Paul 7201 Kolbingen Hipp; Gottfried Müller
Original assignee: Schako Metallwarenfabrik Ferdinand Schad KG
Current assignee: Schako KG
Priority date: 1985-03-13
Filing date: 1985-03-13
Publication date: 1986-09-18

Description

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DIPL.-PHYS.DR.RER.NAT. JOST LEMPERT τει..:<072ΐ)4β5ΐι

Schako Metallwarenfabrik .
Ferdinand Schad KG
Zweigniederlassung Kolbingen
Steigstr. 25 - 27

11. Hßrz BS

D-7201 Kolbingen bei Tuttlingen 7601/85-Le

Verfahren und Vorrichtung zur Klimatisierung von Räumen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichmäßigen Klimatisierung von Räumen eines Gebäudes, insbesondere in den Übergangszeiten .

Dei allen Gebäuden ergibt sich ein großes Problem hinsichtlich der Klimatisierung bzw. gleichmäßigen Heizung und Erwärmung der verschiedenen Räume eines solchen Gebäudes aufgrund der unterschiedlichen IJärmeeinstrahlung durch die Sonne. Die der Sonne abgewandten Teile und Räume eines Gebäudes sind an vielen Tagen des Jahres wesentlich kalter als die sonnenzugewandten Seiten. Dieses Problem tritt insbesondere verschärft in Übergangsjahreszeiten, also im Frühjahr und im Herbst auf, wenn bei bei sonnigen Tagen die Südseite eines Hauses durch die direkte Sonneneinstrahlung, insbesonder durch die Fensterflächen sehr erwärmt wird, die auf der Nordseite des Hauses gelegenen Räume aber sehr kühl bleiben. Diese Räume müssen dann in der Regel beheizt werden, was einerseits den Einsatz der normalen Heizung des Gebäudes erfordert, die gerade in Übergangszeiten mit einem schlechten Wirkungsgrad arbeitet, andererseits beispielsweise Luftheizungen im allgemeinen nicht so ausgelegt sind, daß nur einzelne Räume beheizt werden, d.h. es besteht die Gefahr, daß die ohnehin warmen Räume auf der Südseite des Gebäudes mitgeheizt werden. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die eine Klimatisierung und insbesondere gleichmäßige Erwärmung von Räumen eines Gebäudes, insbesondere in den ÜbergangsJahreszeiten ohne Einsatz der normalen mit fossilen Brennstoffen betriebenen Warmwasser- oder Luftheizungen des Gebäudes gestattet.

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Erfindungsqemäß wird die genannte Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß auf mindestens einer sonnenzugewandten Seite des Gebäudes Sonnenwärme aufgenommen wird, daß die Wärme zu den sonnenabgewandten Teilen deo Gebäudes transportiert und in den dort gelegenen Räumen an diese abgegeben wird. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung sieht vor, daß auf mindestens einer sonnenzugewandten Seite des Gebäudes eine Sonnenwärme aufnehmende Einrichtung angeordnet ist, daß vorzugsweise dünne Leitungen für ein Wärmetransportmedium von· der Sonnenwärme aufnehmenden Einrichtung zu sonnenabgewandten Teilen des Gebäudes geführt sind, daß dort Wärme abgebende Einrichtungen angeordnet sind und in den Leitungen zumindestens eine Umwälzpumpe vorgesehen ist. Vorzugsweise kann die Wärme zwischengespeichert werden.

Bei der Erfindung werden nicht sämtliche Räume des Gebäudes durch Sonnenwärme geheizt, dies ist nicht notwendig, da die erfindungsgemäße Heizvorrichtung nicht als einzige vorgesehen ist, sondern nur zum Wärmeausgleich zwischen den sonnenzu- und sonnenabgewandten Teilen des Hauses eingesetzt wird. Aus diesem Grunde können auch sowohl die das Wärmetransportmedium führenden Leitungen als auch die Heizkörper in den der sonneabgewandten Räumen des Gebäudes relativ klein ausgebildet werden, da sie nicht derart dimensioniert werden müssen, daß sie eine ausreichende Heizleistung im Winter, insbesondere in Frostperioden erbringen, sondern nur dahingehend dimensioniert sein müssen, daß sie in ÜbergangsJahreszeiten den geringen Temperaturausgleich von wenigen Grad zwischen den Räumen auf der Süd- und auf der Mordseite erbringen, also nur eine geringe Wärmeleistung zum Erwärmen der sonnenabgewandten Räume abgeben müssen. Es ergibt sich daher erfindunqsgemäß der wesentliche Vorteil, daß sehr kleine Rohrquerschnitte ausreichen, um die Sonnenwärme auf die Seite des Gebäudes zu bringen, wo die Wärme gebraucht wird.

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Aufgrund der kleinen Rohrquerschnitte können die Transportrohre daher beispielsweise in den Fußleisten angeordnet werden bzw. Fußleisten als Uärmemediumtransportrohre ausgebildet sein, ohne daß sie eine wesentlich größere Dimensionierung aufweisen müssen als dies üblicherweise der Fall ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur bei Neubauten, sondern problemlos auch nachträglich in allen Bauten vorgesehen werden kann und die Vorrichtung in jede bestehende Wohnung ohne großen Aufwand installierbar ist. Die Wärme abgebenden Einrichtungen oder Heizkörper der erfindungsgemäßen Vorrichtung müssen, wie gesagt, ebenfalls nicht sehr groß ausgebildet sein, sie können daher zusätzlich zu bestehenden Ma rmwasser-Heizkörpern oder -Radiatoren oder sonstigen Heizkörpern, wie auch Heizkörpern einer Elektroheizung, beispielsweise einer Elektrospeicherheizung, vorgesehen sein. Übliche Radiatoren einer Warmwasserheizung sind mit einem Abstand von mehreren Zentimetern vom Fußboden eines Räumens angeordnet. Vorzugsweise sind daher die erfindungsgemäßen Wärme abgebenden Einrichtungen derart ausgebildet, daß sie unter einen üblichen Heizkörper angeordnet werden können und werden. Für die Sonnenwärme aufnehmenden Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht eine Vielzahl von Ausbildungsmöglichkeiten. Üblicherweise werden Kollektoren beispielsweise in Form von Fensterladen-, Fensterrahmen- oder Brüstungskollektoren vorgesehen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, insbesondere wenn, wie beispielsweise bei einer Doppelhaushälfte oder einem Reihenhaus das Gebäude selbst keine oder nur eine geringe nach Süden gerichtete Fläche hat, den Sonnenkollektor als Grundstücksbegrenzungszaun auszubilden und zwar vorzugsweise in dem Bereich, in dem er dann nach Süden gerichtet ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:

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Fig. 1 Ein Gebäude mit einer erfindungsgemäfien

Vorrichtung auf seiner sonnenzugewandten Seite;

Fig. 2 einen Schnitt entlang II-III der Fiquren bzw. 3;

Fig. 3 einen llorizontalschnitt durch das Gebäude der Figuren 1 und 2; und

Fig. 4 eine andere Ausgestaltung der Erfindung.

Die Südfront 2 des in Figur 1 dargestellten Gebäudes 1 weist einen Sonnenkollektor 3 auf, der unterhalb der Fenster 4 ähnlich einer Brüstung angeordnet ist. Vom Sonnenkollektor 3 führen Vorlauf- und Rücklaufleitungen 6, 7 zu einem Speicher 8, der im Keller 9 des Gebäudes aufgestellt ist. Vom Speicher Π führen ebenfalls Vorlauf- und f'ücklau fleitungen 11, 12 zu Heizradiatoren 13 in den einzelnen Räumen 14 des Gebäudes, insbesondere den Räumen, die auf der sonnenabgewandten, also vorallem der Nordseite des Gebäudes angeordnet sind. Die Vorlauf- und Rücklaufleitungen 11, 12 sind dabei vorzugsweise in bzw. hinter den Fußleisten der entsprechenden Räume geführt oder ober in diese integriert, indem diese als Doppclrohr ausgebildet sind. Die Fußleisten müssen dennoch herkömmliche Abmessungen nicht oder nicht wesentlich überschreiten, da die Querschnitte der Vorlauf- und Rücklaufleitungen 11, 12 gering, in der Größenordnung von einigen Millimetern sein können, da als Wärme übertragendes Medium ein solches mit hoher Wärmekapazität, wie beispielsweise Öl genommen wird und im übrigen die erfindungsgemäße Sonnenheizung nicht zur Erzeugung von Wärme in Frostperioden, sondern lediglich in den Übergangsjahreszeiten dient, um einen Temperaturausgleich bzw. Angleichung zwischen den Räumen eines Gebäudes din auf der Südseite und

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denen die auf der Nordseite des Gebäudes liegen.

Die Heizkörper 13 sind dementsprechend ebenfalls gegenüber üblichen Heizkörpern relativ klein ausgebildet und vorzugsweise derart, daß sie im Zwischenraum zwischen Boden und üblichen Harmwasserheizkörpern 16 angeordnet werden können, wie dies in der Figur 2 erkennbar ist. Gegebenenfalls können die erfindungsgemäG eingesetzten Heizkörper 13 durch eine Verkleidung abgedeckt sein, die gegebenenfalls auch die üblichen IJarmwasserheizkörper mit abdeckt, so daß eine ansehnliche Sichtfläche gegeben ist und keine optischen Nachteile gegeben sind.

Im Sonnenkollektor 3 wird das Wärmetransportmedium, wie beispielsweise öl, in herkömmlicher Weise erhitzt und dann mittels einer kleinen Umwälzpumpe entweder direkt zu den Heizkörpern 13 oder den Speicher 8 zu den Heizkörpern 13 transportiert. Die auf der Südseite des Hauses durch den Sonnenkollektor 3 aufgenommene Wärme, wird daher zu den auf der Nordseite des Hauses gelegenen Räumen 14 transportiert, die insbesondere in der Überangszeit oft noch recht kühl sind, während die der sonnenzugewandten Räume schon durch diese selbst erhitzt werden, so daß dort keine zusätzliche Heizung mehr erforderlich ist. Die Erfindung bietet also die Möglichkeit, die übliche Warmwasserheizung oder auch eine Luftheizung, also die herkömmliche, mit fossilen Brennstoffen betriebene Heizung in der Übergangszeit abzuschalten und diejenigen Räume eines Gebäudes, die aufgrund ihrer Lage noch etwas beheizt werden müssen, durch eine einfache und leicht einzubauende, damit auch preiswerte erfindungsgemäBe Sonnenheizung zu erwärmen.

Statt dem dargestellten Sonnenkollektor 3 können die Sonnenkollektoren auch in anderer !..'eise ausgestaltet sein, beispielsweise als Fensterladen-, Fensterrahmen- oder Brüstungskollektoren .

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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist in der Figur 4 dargestellt, die einen Schnitt durch ein Gebäude in Bereich der nördlichen Hälfte desselben mit Blick von Süden her zeigt. Bei dieser Ausgestaltung ist der das Grundstück begrenzende Gartenzaun als doppelrohrförmiger kollektor 23 ausgebildet. Im Gebäude ist ein ebenso ausgebildeter rohrförmiger Heizkörper 24 vorgesehen. Die Doppelrohre des Kollektors 23 sind an der Grundstücksgrenze,-beispielsweise in einer flauerbrüstung miteinander verbunden. Das Medium wird daher durch den Kollektor 23 mittels einer (nicht dargestellten) Umwälzpumpe und gleichzeitig durch den Heizkörper 24 ins Gebäude gepumpt. Da der Kollektor 23, der als Heizzaun zu bezeichnen ist, nach Süden gerichtet ist, nimmt er die eingestrahlte Sonnenwärme auf, was vorzugsweise dadurch unterstützt wird, daß er mit einer dunklen, Wärmestrahlung absorbierenden Farbe gestrichen ist. Die Härme wird dann von dem Transportmedium, vorzugsweise Öl, zum Gebäudeinneren transportiert und erwärmt dort insbesonder die kühleren in der nördlichen Hälfte des Gebäudes liegenden Räume.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung, können sowohl einzeln als auch in geeigneten Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur gleichmäßigen Klimatisierung von Räumen eines Gebäudes, insbesondere in den Übergangszeiten, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens einer sonnenzugewandten Seite des Gebäudes Sonnenwärme aufgenommen wird, daß die Wärme zu den sonnenabgowanten Teilen des Gebäudes transportiert und in den dort gelegenen Räumen an diese abgegeben wird.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme zwischengespeichert wird.

3. Vorrichtung zur gleichmäßigen Klimatisierung in Räumen eines Gebäudes, insbesondere in den Übergangszeiten, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens einer sonnenzugewandten Seite (2) des Gebäudes (1) eine Sonnenwärme aufnehmende Einrichtung (3, 23) angeordnet ist, daß vorzugsweise dünne Leitungen (6, 7, 11, 12) für ein Wärmetransportmedium von der Sonnenwärme aufnehmenden Einrichtung (3, 23) zu sonnenabgewandten Teilen des Gebäudes (1) geführt sind, daß dort Wärme abgebende Einrichtungen (13, 24) angeordnet sind und in den Leitungen zumindestens eine Umwälzpumpe vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Sonnenwärme aufnehmenden und den Wärme abgebenden Einrichtungen (3, 13, 23, 24) mindestens ein Wärmespeicher (8) angeordnet ist. BAD ORIGINAL

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen zumindestens zum Teil in Fußleisten geführt bzw. als solche ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonnenwärme aufnehmenden Einrichtungen (3, 23) als Sonnenkollektoren ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonneni'Järine aufnehmende Einrichtung als Fensterladenkollektoren ausgebildet sind.

Q. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonnenwärmc aufnehmenden Einrichtungen als Fensterrahmenkollektoren ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonnenwärme aufnehmenden Einrichtungen als Brüstungskollektoren (3) ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonnenwürme aufnehmenden Einrichtungen als Grundstückbegrenzungszaun (23) ausgebildet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme abgebenden Einrichtungen als Heizkörper ausgebildet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme abgebenden Einrichtungen als Rippenheizkörper ausgebildet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme abgebenden Einrichtungen als Lamellenheizkörper

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ausgebildet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme abgebenden Einrichtungen zur Anordnung unterhalb von Heizkörpern sicherer !'asserheizunnen ausgestaltet und dort angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme abgebenden Einrichtungen eine Verkleidung, gegebenenfalls gleichzeitig Heizkörper einer üblichen Warmwasserheizung verkleidend aufweisen.

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