DE3523339A1 - Heizungseinheit mit ambivalenter energiezufuhr in modulbauweise - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizungseinheit.

Bei Etagenheizungen, aber auch bei Hausheizungen, besteht in der Regel das Problem, auf kleinstem Raum eine große Heizleistung zu installieren. Üblich sind daher wegen ihres geringen Gewichts Gasthermen oder gas- bzw. ölbeheizte Öfen mit Warmwasserspeicherung. Beide Beheizungsarten sind jedoch teuer und es muß für jeden Wohnungstyp, dies ist insbesondere bei Altbausanierungen hinderlich, eine spezielle Brenner- bzw. Wasserspeichergröße gewählt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, den vorstehend genannten Nach­ teilen abzuhelfen und eine universell einsetzbare, insbe­ sondere mit billigem Nachtstrom arbeitende, Heizungsart vorzuschlagen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Heizungseinheit modulartig zusammensetzbare Energiespeicherblöcke aufweist. Hierdurch werden die vorstehend genannten Nachteile her­ kömmlicher Beheizungsarten beseitigt. Es wird ein univer­ sell einsetzbares, je nach Tageszeit mit dem billigsten Energieträger beheizbaren, System zur Verfügung gestellt.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ener­ giespeicherblöcke rechteckig und aufeinandersetzbar ausge­ bildet sind. Hierdurch ergibt sich eine besonders günstige Raumausnutzung gegenüber runden Einheiten sowie eine sehr hohe Ausgestaltungsmöglichkeit und Anpassungsfähigkeit an die jeweiligen Gegebenheiten der Etagen- oder auch Hauswoh­ nung.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Heizungseinheit Anschlüsse für zwei unterschiedliche Energieeinspeisungen z. B. für eine elektrische Energieeinspeisung und für eine Energieeinspeisung durch Gas aufweist. So kann den vorstehend genannten Erfordernissen Rechnung getragen werden, ohne daß eine zwin­ gende Notwendigkeit besteht, beide Anschlüsse zu benutzen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Energiespeicherblöcke Wasser als Speicherelement auf­ weisen. Wasser als Speicherelement ist als Wärmeträger daher am besten geeignet, weil hiermit wasserbeheizte Zen­ tralheizungen betrieben werden können, ohne eine bewährte Technik aufgeben zu müssen. Daher wird auf die Verwendung von Salzlösungen, Feststoffspeicherelementen etc. verzich­ tet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Heizungseinheit elektrische Beheizungselemente und einen Öl- oder Gasbrenner aufweist. Hierdurch kann sie ihren gestellten Aufgaben am besten nachkommen. Besonders rationell lassen sich die Einheiten fertigen, wenn die Be­ heizungsarten unterschiedlichen Kammern zugeordnet sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Heizungseinheit zur Speicherung von Nachtstrom ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders günstige umweltfreundliche Art der Beheizung, die insbeson­ dere als Zusatz zu der Normalbeheizung vorgesehen ist und es erlaubt, an kühlen Sommertagen etc. allein mit dem um­ weltfreundlichen und preisgünstigen Nachtstrom zu arbeiten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die einzelnen Module nebeneinander oder übereinander anord­ bar ausgebildet sind. Hierdurch wird erreicht, daß eine optimale Anpassung, insbesondere bei der Sanierung von Alt­ bauten, in denen Einzelöfen durch eine Zentralheizung er­ setzt werden, erreicht werden kann. So können beispielsweise bereits vorhandene Abstellkammern etc. für die Installation der Heizung benutzt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Heizungseinheit elektrische Heizelemente, Umwälzpumpen und Brennereinheiten aufweist, mit einem Zwei-Kammer-System arbeitet und eine Wärmeisolierung, vorzugsweise aus Glas­ fasern oder Polyuräthan aufweist. So ergibt sich dann insge­ samt ein modernes, den Gegebenheiten der Heiztechnik ange­ paßtes, an alle Erfordernisse eines Raumes und von Heiz­ flächengrößen anpassbares System, das allen Anforderungen an die moderne Heiztechnik genügt.

Die Erfindung wird in Zeichnungen in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt, wobei aus den Zeichnungen weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung entnehmbar sind.

Die Zeichnungen zeigen im einzelnen:

Fig. 1-Fig. 4 zeigen verschiedene Anordnungen mehrerer modulartig zusammengesetzter Energiespei­ cherblöcke,

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht zweier übereinander angeordneter Energiespeicher­ blöcke,

Fig. 6 einen Schnitt durch zwei übereinander ange­ ordnete Energiespeicherblöcke und

Fig. 7 einen Schnitt durch zwei übereinander ange­ ordnete Energiespeicherblöcke gem. Fig. 6.

In Fig. 1 bedeutet 1 die Vorlaufleitung einer Heizung und 2 die Rücklaufleitung, die an einem System mehrerer modular­ tig zusammengesetzter Energiespeicherblöcke 3 angeschlossen sind. Untereinander sind die einzelnen Energiespeicherblök­ ke 3 durch Verbindungsleitungen 4 seriell verrohrt. Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung von vier Energiespeicherblök­ ken übereinander ist der Vorlauf 1 der Heizung an den Aus­ lauf 5 des obersten Energiespeicherblockes angeschlossen, während die Rücklaufleitung 2 der Heizung an den Einlauf 6 des untersten Energiespeicherblockes angeschlossen ist.

Fig. 2 zeigt vier nebeneinander modulartig zusammengesetzte Energiespeicherblöcke, die ebenfalls wie in Fig. 1, seriell verrohrt sind. Die quaderförmig ausgebildeten einzelnen Energiespeicherblöcke 3, deren übrige Teile in den Zeich­ nungen wie in Fig. 1 bezeichnet sind, liegen wie in Fig. 1 auch in Fig. 2 mit ihren langen Kanten horizontal.

Fig. 3 zeigt eine serielle Verrohrung von Energiespeicher­ blöcken 3, die senkrecht gestellt sind und Fig. 4 wiederum eine Anordnung von Energiespeicherblöcken, die mit ver­ schiedenen Energieeinspeisungsmöglichkeiten ausgerüstet ist, so daß sich je nach Wärmebedarf, wie in Fig. 4 ge­ zeigt, die oberen drei Energiespeicherblöcke an ein wärme­ verzehrendes System und der unterste Energiespeicherblock an ein anderes wärmeverzehrendes System angeschlossen werden kann.

In Fig. 5 sind zwei übereinander angeordnete Energiespeicherblöcke aus perspektivischer Sicht gezeigt. Dabei ist der obere Energiespeicherblock 7 mit verschiedenen Beheizungsmöglichkeiten ausgerüstet, während der untere Energiespeicherblock 8, der prinzipiell gleich ausgebildet ist, der Wärmespeicherung dient und keine eigene Heizeinrichtung aufweist. Der obere Speicherblock kann mittels Elektrotauchheizkörpern 9 von denen einer gestrichelt angedeutet ist, beheizt werden. Die Verbindungsleitung 4 verknüpft den Auslauf 5 des oberen Energiespeicherblocks 7 mit dem Einlauf 6 des unteren Ener­ giespeicherblocks 8. Der Auslauf 5 des unteren Energie­ speicherblocks 8 kann über weitere Verbindungsleitungen 4 mit zusätzlichen Speicherblöcken je nach Bedarf verknüpft werden. Zum Befüllen bzw. Entlüften der einzelnen Energie­ speicherblöcke sind Anschlüsse 10 den Erfordernissen ent­ sprechend vorgesehen. Im oberen Energiespeicherblock 7 ist zusätzlich ein Direktdurchlauferhitzer 18 angeordnet, in dem das Wasser ebenfalls durch Tauchheizkörper 9 erwärmt wird.

Über ein System von verschiedenen Ventilen 11, 12, 13 und Vier-Wege-Misch-Ventil 14 sowie Pumpen 15 und 16, den Bypass 17 und verbindenden Rohrleitungen ist das in den Speicherblöcken gespeicherte Wasservolumen mit dem Heizungssystem verbunden. Mit 1 ist dabei die Vorlaufleitung und mit 2 die Rücklaufleitung des Heizungssystems bezeichnet. Zur kurzfristigen Erwärmung kann das Wasser des Heizungssystems unter Umgehung des Speichervolumens durch den Direktdurchlauferhitzer 18 erhitzt werden, indem es aus dem Rücklauf 2 der Heizung fließend durch das Ventil 11 und den Direktdurchlauf­ erhitzer 18 über das Vier-Wege-Misch-Ventil 14 von der Pumpe 15 über das weitere Ventil 12 wieder in den Vorlauf 1 der Heizung gelangt.

Soll die Heizung durch die in den Energiespeicherblöcken enthaltene Wärme beheizt werden, so fließt das Wasser aus dem Rücklauf 2 der Heizung durch das Ventil 11 dem nun un­ geheizten Direktdurchlauferhitzer 18 über Bypass 17 und Ventil 13 in den Einlauf 5 des ersten Energiespeicherblocks von evtl. mehreren seriell hintereinander verknüpften Ener­ giespeicherblöcken. Aus dem am Ende der Serie liegenden Energiespeicherblock 7 tritt das Wasser aus dem Auslauf 5 aus, um in Fließrichtung durch das umgeschaltete Vier-Wege-Misch-Ventil 14 und die Umwälzpumpe 15, sowie Ventil 12 wieder in den Vorlauf 1 der Heizung zu gelangen.

Zum Speichern der seriell verrohrten Energiespeicherblöcke fließt das Wasser aus dem Auslauf 5 des letzten Ener­ giespeicherblockes über das entsprechend umgeschaltete Ventil 14 und durch die Ladepumpe 16 über Ventil 13 direkt dem ersten Energiespeicherblock wieder zu, so daß während der Aufheizzeit ein ständiger Umlauf des Wasservolumens durch die seriellgeschalteten Energiespeicherblöcke erhalten bleibt.

Fig. 6 zeigt ein entsprechendes System von zwei übereinan­ der angeordneten Energiespeicherblöcken, wobei der Wasser­ kreislauf durch das Heizungssystem und der durch die modul­ artig seriell angeordneten Speicherbehälter über das Drei-Wege-Misch-Ventil 19 gemischt werden kann. An das System ist ein Druckausgleichsbehälter 20 als Ausdehnungsge­ fäß angeordnet. Weiterhin weist der Block einen Anschluß für ein Sicherheitsventil 21 auf. Die Umwälzpumpe 15 stellt den Umlauf des Wassers für beide Kreisläufe sicher. Der untere Block wird über den Elektrotauchheizkörper 9 be­ heizt.

Je nach Größe des zu beheizenden Objekts können beliebig viele Speicherblöcke hintereinander geschaltet werden. Durch ihre quaderförmige Ausbildung benötigen sie wesent­ lich weniger Stellfläche und lassen sich den räumlichen Ver­ hältnissen je nach Ausrichtung ihrer unterschiedlichen Quaderkanten anpassen. Es ergibt sich dadurch ein universelles modulartig aufbaubares Speicherheizsystem für Hausbeheizungen unterschiedlichster Größe. Das Laden der Speicher sowie die Energieentnahme kann durch die vorge­ sehenen Regel- und Steuereinrichtungen wunschgemäß beein­ flußt werden.

Claims (10)

1. Heizungseinheit dadurch gekennzeich­ net, daß die Heizungseinheit modulartig zusammensetzbare Energiespeicherblöcke (3) aufweist.

2. Heizungseinheit nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Energiespeicherblöcke (3) rechteckig und aufeinandersetzbar ausgebildet sind.

3. Heizungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizungseinheit Anschlüsse für zwei unterschiedliche Energieeinspei­ sungen z. B. für eine elektrische Energieeinspeisung (9) und für eine Energieeinspeisung durch Gas aufweist.

4. Heizungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiespeicherblöcke (3) Wasser als Speicherelement aufweisen.

5. Heizungseinheit nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Heizungseinheit elektrische Beheizungselemente (9) und einen Öl- oder Gasbrenner aufweist.

6. Heizungseinheit nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Heizungseinheit zur Speicherung von Nachtstrom ausgebildet ist.

7. Heizungseinheit nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Module nebeneinander oder übereinander anordbar ausgebildet sind.

8. Heizungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizungseinheit elektrische Heizelemente (9), Umwälzpumpen (15, 16) und Brennereinheiten aufweist.

9. Heizungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizungseinheit ein Zwei-Kammer-System aufweist.

10. Heizungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizungseinheit eine Wärmeisolierung, vorzugsweise aus Glasfasern oder Polyuräthan etc., aufweist.