DE8010379U1 - Waermetauscher zur nutzung von umgebungsenergie - Google Patents

Description

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

12. Mai I98O 1 17 4y

Wärmetauscher zur Nutzung von Umgebungsenergie

Die Neuerung betrifft einen Wärmetauscher zur Nutzung von Umgebungsenergie zu Heizzwecken mittels einer Wärmepumpenanlage, welcher der Atmosphäre ausgesetzt ist und das Wärraeträgermedium durch die Umgebungsenergie erwärmt und ggf. verdampft.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, das Dach eines zu beheizenden Gebäudes als Wärmetauscher auszubilden, beispielsweise in Form von Kupferblechen, in denen Rohrkanäle integriert sind, die von einem Wärmeträgermedium durchströmt sind. Da das Wärmeträgermedium, im Normalfall ist dies eine Wasser-Frostschutzmittellösung, eine Temperatur unterhalb der Umgebtingstemperatur hat, kann es zu einer Schwitzwasserbildung kommen, welche eine aufwendige Unterkonstruktion für das Dach notwendig macht. Derartige Anlagen, die mit einer Wärmepumpe arbeiten, ermöglichen eine wirtschaftliche Beheizung des Gebäudes bei Außentemperaturen von bis zu -3 C. Derartige Heizungsanlagen sind geeignet, den Verbrauch von

Primärenergie gegenüber herkömmlichen Öl- oder Gasheizungsanlagen um bis zu 85 % zu senken. In manchen Fällen ist das Dach für Wärmetauscher nicht geeignet oder aber für die Beheizung der Wohnfläche nicht genügend groß oder aus anderen Gründen nicht geeignet. Für diese Fälle sind bereits neben dem zu beheizenden Gebäude aufgestellte Wärmetauscher vorgeschlagen worden.

Der vorliegenden Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher für eine Wärmepumpenanlage anzugeben, der insbesondere dann sinnvoll ist, wenn die zur Verfügung stehende Dachfläche nicht groß genug ist und der darüber hinaus in hervorragender Weise geeignet ist, Gehwege, Hoteleingänge, PKW-Unterstellplätze und anderes zu überdachen.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß der Wärmetauscher aus zwei oder mehreren ebenen Platten aus Metallblech, vorzugsweise Kupferblech, in welchem mehrere parallel verlaufende Kanäle zur Führung des Wärmetragermediums integriert sind, besteht, die durch geeignete Abstandshalter auf einen Abstand von mindestens 100 mm zueinander gehalten sind und daß an beiden Enden der Platten quer zur Richtung der Kanäle verlaufende und mit diesen verbundene Sammelrohrleitungen vorgesehen sind. Durch die Neuerung wird somit ein Wärmetauscher geschaffen, der bereits werksseitig so weit vorkonfektioniert ist, daß lediglich Vor- und Rücklauf an die entsprechenden Leitungen der Wärmepumpenanlage angeschlossen werden müssen. Mit besonderem Vorteil ist der Wärmetauscher unter einem Winkel von 5 bis 25 zur Horizontalen geneigt angeordnet. Die abgekühlte Luft, die ihren Wärmeinhalt an die Platten des Wärmetauschers abgegeben hat, kann somit ungehindert nach unten abströmen und frische, wärmere Luft den Wärmetauscherplatten zuführen. Zweckmäßigerweise ist der Wärmetauscher so angeordnet, daß er in Richtung der Kanäle geneigt angeordnet ist. Insbesondere für die Schaffung von PKW-Unterstellplätzen hat es sich als sinnvoll erwiesen, die Platten im Bereich ihrer Längskanten in je ein Halteprofil einzuschieben. Die werksseitig vorgefertigten Baueinheiten für den Wärmetauscher sind für das

installierende Handwerk leicht aufzustellen. Es bedarf <je<jenüber einem Energie-Dach keiner aufwendigen Planung.

Die Neuerung ist anhand der in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Dt.¹ r Wärmetauscher bestellt im wesentlichen aus den zwei Kupferblechplatten 1 und 2, die in einem Abstand von 150 mm durch Schraub-bolzen22 und entsprechende Distanzhalter 3 gehaltert sind. Die Kupferplatten 1 und 2 weisen in ihrer Längsrichtung verlaufende Kanäle 4 auf, in denen das Wärmeträgermedium,zweckmäßigerweise ist dies eine Wasser-Frostschutzmittellösung, strömt. Endseitig sind die Kanäle 4 über Rohrstücke 5 an ein Zuleitungsrohr 6 angeschlossen, welches bei 7 verschlossen ist. In gleicher Weise sind die Kanäle 4 am anderen Ende des Wärmetauschers an eine Rohrleitung 8 angeschlossen, die an ihrem Ende 9 verschlossen ist. Durch diese Anordnung ist gewährleistet, daß alle Kanäle in gleicher Weise vom Wärmeträgermittel durchströmt sind. Die Neigung der Platten 1 und 2 ist zweckmäßigerweise so, daß die Rohrleitung 6, die an den Vorlauf angeschlossen ist, auf einem niedrigeren Niveau liegt, als die

die

Rohrleitung 8,/an den Rücklauf der Wärmepumpenanlage angeschlossen ist.

Die Kupferplatten 1 und 2 haben eine Breite von ca. 60 bis 100 cm bei einer Länge von ca. 5 m. Mit einem so aufgebauten Wärmetauscher ist es gelungen, bei einer Außentemperatur von 0° C Eneri

zunehmen.

0° C Energie aus der Umgebungsiuft von 100 Watt pro m auf-

Die Figur 2 zeigt ein besonders günstiges Ausführungsbeispiel einer Konstruktion eines PKW-Unterstellplatzes. Auf den Sparren 10 sind Doppel-T-Profile 11 befestigt, welche Längsschlitze 12 aufweisen, in welche der Wärmetauscher mit den Längskanten der Kupferplatten 1 und 2 eingeschoben werden kann. Die Fixieru-ng der Wärmetauscher an den Profilen 11 geschieht durch beliebige Mittel. Zwischen den Sparren 10

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und den Profilen 11 ist y.wockmnßiyorweise nine Kunsts ΙοΓΓο 1 ie 13 vorgesehen, die vorhindern soll, daß Schwitzwasser auf <lon PKW tropfen kann. Das Schwitzwasser wird am tief üben Punkt <J<^jr Folie 13 über geeignete Mittel z. B. eine Regenrinne abgelei-tet. Die Verbindung der Enden der Kanäle 4 mit den Leitungen 6 und 8 geschieht in gleicher Weise wie in der Figur 1 dargestellt über die Rohrstücke 5. Zweckmäßigerweise wird man die Rohrleitungen 6 bzw. 8 zweier benachbarter Wärmetauscher über ein Fittingstück 14 verbinden, so daß zum Anschluß des aus vielen einzelnen Elementen zusammengesetzten Wärmetauschers an die Wärmepumpenanlage nur zwei Lötungen an den freien Enden der Leitung 6 und der Leitung 8 durchgeführt werden müssen. Dabei sollte darauf geachtet werden, daß entsprechend Figur 1 der Einspeisepunkt für das Wärmeträgermittel in die Rohrleitung 6 diagonal vom Austrittspunkt des Wärmeträgermittels in der Rohrleitung 8 gelegen ist.

Claims (1)

t ■ Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft 1-1749 02.06.80 Schutzanspruch

1. Wärmetauscher zur Nutzung von Umgebungsenergie zu Heizzwecken mittels einer Wärmepumpenanlage, welcher der Atmosphäre ausgesetzt ist und das Wärmeträgermedium durch die Umgebungsenergie erwärmt und ggf. verdampft, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher aus zwei oder mehreren ebenen Platten (1,2) aus Metallblech, vorzugsweise Kupferblech, in welchem mehrere parallel verlaufende Kanäle (4) zur Führung des wärmeträgermediums integriert sind, besteht, die durch geeignete Abstandshalter (3,11) auf einen Abstand von mindestens 100 mm zueinander gehalten sind und daß an beiden Enden der Platten (1,2) quer zur Richtung der Kanäle (4) verlaufende und mit diesen verbundene Sammelrohrleitungen (6,8) vorgesehen sind.