DE9414055U1

DE9414055U1 - Central heating system for buildings

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Publication number: DE9414055U1
Application number: DE9414055U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2004-09-01

Description

Heizsystem für GebäudeHeating system for buildings

Die Erfindung bezieht sich auf ein Heizsystem gemäß Oberbegriff Schutzanspruch 1.The invention relates to a heating system according to the preamble of claim 1.

Fußboden-Heizsysteme für Gebäude sind allgemein bekannt und üblich. Bekannt sind auch Klimaanlagen, mit deren Hilfe Gebäuderäume während der heißen Jahreszeit gekühlt werden können.Underfloor heating systems for buildings are well known and common. Air conditioning systems are also well known, which can be used to cool building rooms during the hot season.

Nachteilig ist bei bekannten Klimaanlagen, daß sie hohe Anschaffungskosten und auch Betriebskosten bedingen, und daß beim Betrieb herkömmliche Klimaanlagen starke Luftbewegungen auftreten, die unangenehm empfunden werden und auch krankheitsfordernd sind.The disadvantage of conventional air conditioning systems is that they entail high purchase costs and also operating costs, and that when conventional air conditioning systems are in operation, strong air movements occur which are perceived as unpleasant and can also cause illness.

Aufgabe der Neuerung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Raumklimatisierung bzw. -kühlung mit geringen Anschaffungskosten und Energieaufwand zu ermöglichen.The aim of the innovation is to avoid these disadvantages and to enable room air conditioning or cooling with low acquisition costs and energy consumption.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Fußboden-Heizanlage vorgeschlagen, die entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Schutzanspruches 1 ausgebildet ist.To solve this problem, an underfloor heating system is proposed which is designed in accordance with the characterizing part of claim 1.

Bei dem neuerungsgemäßen System werden die Fußboden-Heizelemente gleichzeitig auch zur Kühlung der Räume eines Gebäudes verwendet, und zwar dadurch, daß diese Fußbodenheizelemente von dem durch das Kühlaggregat abgekühlten Wärme transportierenden Medium durchströmt werden.In the new system, the floor heating elements are also used to cool the rooms in a building, by allowing the heat-transporting medium cooled by the cooling unit to flow through these floor heating elements.

Das Abkühlen erfolgt auf großer Fläche, ohne daß hohe Luftbewegungen notwendig sind. Die Nachteile bekannter Klimaanlagen entfallen damit.Cooling takes place over a large area without the need for high air movements. This eliminates the disadvantages of conventional air conditioning systems.

Eine Besonderheit des neuerungsgemäßen Systems besteht darin, daß ein Kühlaggregat mit extrem geringer Leistung ausreichend ist, wobei diese Leistung beispielsweise nur etwa 3 - 10% der Leistung des Heizkessels betragen muß. Trotz dieser geringenA special feature of the new system is that a cooling unit with extremely low output is sufficient whereby this output only needs to be about 3 - 10% of the output of the boiler. Despite this low

Kühlleistung ist eine ausreichende Kühlung eines Gebäudes sichergestellt, und zwar dadurch bedingt, daß die Fußbodenheizung bzw. deren Heizelemente in Verbindung mit der Masse des Gebäudebodens eine derart große thermisch wirksame Masse bilden, die während der kühleren Nachtzeit auf eine niedrige Temperatur abgekühlt werden kann, daß dann am Tag von dieser Masse zur Kühlung grOße Wärmemengen aufgenommen werden können.Cooling capacity ensures adequate cooling of a building, due to the fact that the underfloor heating or its heating elements in conjunction with the mass of the building floor form such a large thermally effective mass that it can be cooled to a low temperature during the cooler night time, so that large amounts of heat can then be absorbed by this mass during the day for cooling.

Beträgt beispielsweise die Leistung des Heizkessels 100 kW, so ist für das Kühlaggregat eine Leistung von nur etwa 3 kW ausreichend.For example, if the output of the boiler is 100 kW, an output of only about 3 kW is sufficient for the cooling unit.

Befindet sich das Gebäude auf einem Grundstück, auf dem kühles, fließendes Grundwasser zur Verfügung steht, so kann anstelle eines Kühlaggregates auch eine von dem Grundwasser gekühlter Wärmetauscher ausreichend sein.If the building is located on a site where cool, flowing groundwater is available, a heat exchanger cooled by the groundwater may be sufficient instead of a cooling unit.

Weiterbildungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche .Further developments of the innovation are the subject of the dependent claims.

Die Neuerung wird im folgenden anhand der Figur, die in vereinfachter Darstellung und im Blockdiagramm eine Klimaeinrichtung für ein Gebäude zeigt, näher erläutert.The innovation is explained in more detail below using the figure, which shows a simplified representation and a block diagram of an air conditioning system for a building.

In der Figur sind mit 1 jeweils die im Fußboden eines Gebäuderaumes verlegten Fußbodenheizelemente bezeichnet, die jeweils in an sich bekannter Weise aus einem von einem wärmetransportierenden Medium durchströmten mäander-förmig oder andersweitig verlegten Rohr- oder Schlauchelement besteht. Jedes Heizelement 1 ist mit seinem Eingang an den Vorlauf 2 und mit seinem Ausgang an den Rücklauf 3 des Systems angeschlossen, und zwar an den Vorlauf 2 über Steuerventile 4, über die das jeweilige Heizelement 1 individuell, beispielsweise durch einen Raumthermostaten steuerbar ist.In the figure, 1 denotes the floor heating elements laid in the floor of a building room, each of which consists in a known manner of a meandering or otherwise laid pipe or hose element through which a heat-transporting medium flows. Each heating element 1 is connected with its inlet to the flow 2 and with its outlet to the return 3 of the system, namely to the flow 2 via control valves 4, via which the respective heating element 1 can be individually controlled, for example by a room thermostat.

Im Vorlauf 2 ist die übliche Förderpumpe 5 vorgesehen. Weiterhin sind der Vorlauf 2 und der Rücklauf 3 über ein bei Zentral-Heizungsanlagen übliches Mischventil 6 an einen Heizkessel 7 angeschlossen. Mit dem Mischventil 6 ist beim Heizen das Mischverhältnis zwischen dem Wärme transportierenden Medium, welches den Vorlauf 2 aus dem Heizkessel 7 und aus dem Rücklauf 2 zugeführt wird, in üblicher Weise einstellbar.The usual feed pump 5 is provided in the flow 2. Furthermore, the flow 2 and the return 3 are connected to a boiler 7 via a mixing valve 6, which is usual in central heating systems. During heating, the mixing ratio between the heat-transporting medium, which is fed to the flow 2 from the boiler 7, and from the return 2, can be adjusted in the usual way using the mixing valve 6.

Im Vorlauf 2 ist zwischen dem Mischventil 6 und der in Strömungsrichtung folgenden Umwälzpumpe 5 eine Steuerventilanordnung 8 vorgesehen, an die ein Kühlaggregat 9 angeschlossen ist. Die Steuerventilanordnung 8 ist so steuerbar, daß das Kühlaggregat 9 in einem ersten Zustand vom Heizungssystem abgetrennt und in einem zweiten Zustand mit seinem Eingang und Ausgang in Serie im Vorlauf 2 liegt, d.h. bei einer Stellung des Mischventils 6, in der der Heizkessel 7 vollständig von dem Vorlauf 2 und Rücklauf 3 abgetrennt ist, das über den Rücklauf 3 zugeführte wärmetransportierende Medium dem Kühlaggregat 9 zufließt (am Eingang des Kühlaggregates ) und das Kühlaggregat 9 (am Ausgang des Kühlaggregates ) wieder verläßt und über die Umwälzpumpe 5 und den Vorlauf 2 den Heizelementen 1 zufließt.In the flow line 2, between the mixing valve 6 and the circulating pump 5 following in the direction of flow, a control valve arrangement 8 is provided, to which a cooling unit 9 is connected. The control valve arrangement 8 can be controlled in such a way that the cooling unit 9 is separated from the heating system in a first state and in a second state with its inlet and outlet in series in the flow line 2, i.e. in a position of the mixing valve 6 in which the boiler 7 is completely separated from the flow line 2 and return line 3, the heat-transporting medium supplied via the return line 3 flows to the cooling unit 9 (at the inlet of the cooling unit) and leaves the cooling unit 9 (at the outlet of the cooling unit) again and flows to the heating elements 1 via the circulating pump 5 and the flow line 2.

Bevorzugt sind das Mischventil 6 und die Steuerventileinrichtung 8 Bestandteil einer gemeinsamen Ventilsteuerung. Das Kühlaggregat 9 besteht im einfachsten Fall aus einem von dem wärmetransportierenden Medium durchströmten und durch eine Kältemaschine gekühlten Wärmetauscher.Preferably, the mixing valve 6 and the control valve device 8 are part of a common valve control. In the simplest case, the cooling unit 9 consists of a heat exchanger through which the heat-transporting medium flows and which is cooled by a refrigeration machine.

Im Heizbetrieb ist das Kühlaggregat 9 von dem System abgetrennt, welches unter Verwendung des Heizkessels 7 als übliche Heizung betrieben wird.In heating mode, the cooling unit 9 is separated from the system, which is operated as a conventional heating system using the boiler 7.

Im Sommerbetrieb, d.h. zum Kühlen des Gebäudes wird der abgeschaltete Heizkessel 7 über das Mischventil 6 vom System abgetrennt und über die Steuerventileinrichtung 8 das Kühlaggregat 9 an das System angeschlossen. Das gekühlteIn summer operation, i.e. for cooling the building, the switched off boiler 7 is separated from the system via the mixing valve 6 and the cooling unit 9 is connected to the system via the control valve device 8. The cooled

wärmetransportierende Medium (Wasser) durchströmt die Heizelemente 1 und sorgt dadurch großflächig für eine zugfreie Kühlung des Gebäudes.The heat-transporting medium (water) flows through the heating elements 1 and thereby ensures draught-free cooling of the building over a large area.

Der Vorteil des beschriebenen Systems besteht u.a. darin, daß mit Hilfe der vorhandenen Fußboden-Heizelemente 1 und der vorhandenen Installation (Vorlauf 2, Rücklauf 3, Steuerventile 4, Umwälzpumpe 5 usw.) eine Raumklxmatisierung bzw. -Kühlung möglich ist, und zwar ohne die Nachteile herkömmlicher Klimaanlagen.The advantage of the system described is, among other things, that with the help of the existing floor heating elements 1 and the existing installation (flow 2, return 3, control valves 4, circulation pump 5, etc.) room air conditioning or cooling is possible without the disadvantages of conventional air conditioning systems.

Im Vergleich zu der Heizleistung des Heizkessels 7 kann die Leistung des Kühlgerätes klein gehalten werden, so daß mit geringen Anschaffungs- und Betriebskosten eine Raum-Klimatisierung möglich ist. Bei einer Leistung von beispielsweise 100 kW für den Heizkessel 7 wird für das Kühlaggregat 9 lediglich eine Heizung von etwa 3 kW benötigt.In comparison to the heating output of the boiler 7, the output of the cooling device can be kept small, so that room air conditioning is possible with low acquisition and operating costs. With an output of, for example, 100 kW for the boiler 7, only a heating of around 3 kW is required for the cooling unit 9.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1 Fußbodenheizelement1 underfloor heating element

2 Vorlauf2 Lead-in

3 Rücklauf3 Return

4 Raumventil4 Room valve

5 Umwälzpumpe5 Circulation pump

6 Mischventil6 Mixing valve

7 Heizkessel7 boilers

8 Steuerventilanordnung8 Control valve arrangement

9 Kühlaggregat9 Cooling unit

Claims

Protection claims

1. Central heating system for buildings, with several floor heating elements (1) provided in rooms of the building, connected to at least one flow line (2) and one return line (3) for a heat-transporting medium and through which this medium flows, and with a heating boiler (7) connected to the one flow line (2) and return line (3), characterized by at least one refrigeration unit (9) which can be optionally connected to the heating boiler (7) for air conditioning or cooling the rooms, in such a way that the heat-transporting medium flows through the refrigeration unit (9) for cooling this medium.

2. System according to claim 1, characterized in that the cooling unit (9) has a power that is significantly below the power of the heating boiler (7).

3. System according to claim 2, characterized in that the output of the cooling unit (9) is only 3 - 10% of the output of the heating boiler (7).