EP4191158A1 - Umhausungsanordnung für eine wärmepumpe und wärmepumpe - Google Patents

Umhausungsanordnung für eine wärmepumpe und wärmepumpe Download PDF

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Publication number
EP4191158A1
EP4191158A1 EP22211280.7A EP22211280A EP4191158A1 EP 4191158 A1 EP4191158 A1 EP 4191158A1 EP 22211280 A EP22211280 A EP 22211280A EP 4191158 A1 EP4191158 A1 EP 4191158A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat pump
arrangement
housing
housing arrangement
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP22211280.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Holger Sommer
Wolgang Noll
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vaillant GmbH
Original Assignee
Vaillant GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vaillant GmbH filed Critical Vaillant GmbH
Publication of EP4191158A1 publication Critical patent/EP4191158A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/56—Casing or covers of separate outdoor units, e.g. fan guards
    • F24F1/58—Separate protective covers for outdoor units, e.g. solar guards, snow shields or camouflage

Definitions

  • the invention relates to an enclosing arrangement for a heat pump and a heat pump.
  • Heat pumps are becoming increasingly important for supplying buildings with heat and hot water. These extract heat from the environment (air, soil, groundwater) and make it available to supply a building.
  • Various configurations of heat pumps are known, for example split heat pumps, which are positioned partly inside and partly outside of a building. They comprise an outer part and an inner part, with the outer part generally having an evaporator and a compressor and an inner part having a condenser (also referred to as a condenser).
  • heat pumps in a monoblock design are also known, in which all of the units of the heat pump mentioned are integrated in a housing, which is generally designed as an external part.
  • an outdoor part is usually very large and voluminous in order to enable low-noise and energy-efficient heat exchange.
  • these are often designed very high.
  • This configuration of the heat pump places considerable demands on the floor anchoring of the heat pump, particularly with regard to wind loads that occur in connection with the leverage effect caused by the height of the device.
  • the WO 2016 / 148 579 A1 proposes a cover for an outdoor unit of a heat pump.
  • the cover is made in one piece and is soundproof.
  • the assembly of the one-piece outdoor unit is relatively difficult and it cannot mechanically stabilize the heat pump.
  • the object of the invention to propose an enclosing arrangement for a heat pump and a heat pump which at least partially overcomes the problems of the prior art described.
  • the housing arrangement should simplify the installation of a heat pump and/or extend the maintenance intervals for the heat pump.
  • an enclosing arrangement for a ground-anchored heat pump comprising at least one shell-shaped casing part set up for vibration-decoupled arrangement on a housing of the heat pump.
  • the term heat pump can be a heat pump, for example in a monoblock design, or a part thereof, in particular an external part of a split heat pump.
  • a heat pump can absorb ambient heat, for example from the air, earth or groundwater, and make it available to supply heat or hot water to a building.
  • an outer part and an inner part of a heat pump can be connected via a refrigerant circuit, wherein a refrigerant can be circulated in the refrigerant circuit, which transports heat through phase changes in an evaporator or condenser (condenser).
  • the heat pump can also be configured in a monoblock design and combine the outer part and inner part in a monoblock (to be set up outside).
  • the invention is used in particular for simple and quick assembly of a heat pump, in particular an external part of an air heat pump.
  • An outer part of an air heat pump usually has a large-area flow opening, as a result of which the heat pump or the outer part usually has a large width and height extension has little depth. Because of these dimensions, considerable wind loads can occur, particularly in the direction of flow through the outdoor part, which must be taken into account when installing (the outdoor part) the heat pump.
  • the heat pump is anchored to the floor on which it is installed.
  • mechanical anchoring means including screw connections, anchors, etc.
  • the at least one casing part can enclose the heat pump at least partially on the circumference.
  • a reduction in the wind loads on the heat pump can be achieved by reducing the flow resistance of the enclosing arrangement in relation to the heat pump.
  • the at least one shell-shaped casing part of the housing can thus be set up in particular for a vertical arrangement on an installed heat pump.
  • the heat pump can be completely surrounded by the at least one casing part.
  • the outer design of the shell parts can be done in particular with regard to improved aerodynamics, ie minimizing the flow resistance of the housing to air currents (wind).
  • a curved (cornerless) shell shape of the casing part can be provided for this purpose.
  • the at least one casing part of the proposed housing arrangement can have an at least partially cylindrical shape and can be designed for vertical arrangement on a heat pump.
  • the shape of the lateral surface can correspond to a cylinder.
  • the cylindrical shape can have a base that has a low flow resistance to a horizontal (air) flow, in particular wind.
  • the base of the or the circumferentially closed jacket part (s) can be any, in particular aerodynamically advantageous, for example, circular, oval or elliptical.
  • the shape "at least partially” may mean that it is formed over part or all of the height (when installed) of the enclosure assembly and/or over part or all of the perimeter. Further examples of a shape of the at least one casing part can be an at least partially conical, truncated and/or conical shape.
  • the concrete outer shape of the at least one shell part can include the requirements of the heat pump to be enclosed as well as external conditions, in particular at the installation site.
  • a fixed facility such as a (house) wall
  • the side of the housing arrangement facing the fixed facility can also have a rectangular or other (possibly less aerodynamic) shape.
  • the at least one jacket part can be a complete jacket with a cylindrical base area, in other words a tubular structure with a cross-sectional shape that corresponds to the base area of the cylinder shape.
  • a complete shell part can be placed on the heat pump from above.
  • the at least one shell part can form (only) a section of the shell surface that can enclose a partial area of the circumference of the heat pump, for example at an angle of 90° [degrees], 180° or 270°.
  • Complete enclosing of the circumference of the heat pump can be achieved by connecting several casing parts (e.g. over the circumference), for example two casing parts with an angle of 180° or four casing parts with an angle of 90°.
  • the cylindrical shape of the shell part can be a straight cylinder shape or a cone section.
  • the specific shape can depend on the shape of the heat pump to be encased and/or its ambient conditions and can accordingly be matched to this.
  • the at least one shell part can advantageously be positioned variably or differently on the heat pump to be enclosed.
  • dividing the enclosing arrangement into casing and cover part(s) can simplify the transport and/or assembly of the same, particularly if the enclosing arrangement has an increased dead weight to stabilize the heat pump.
  • several shell parts can be movably connected to one another, for example by means of at least one hinge and/or joint. This can enable easy access to the interior of the housing arrangement and/or use of the same as a cooling space.
  • a cover part is provided for connection to the at least one casing part.
  • the cover part can form an upper end of the at least one casing part or the housing arrangement and for this purpose can have a flat shape and/or a shape that is curved upwards or downwards, such as a spherical section.
  • the cover part can be fastened to the at least one casing part.
  • the at least one casing part and/or the cover part can have fastening means which, for example, enable a form-fitting connection with one another.
  • vibration-damping materials can be arranged between the cover part and the casing part and thus prevent the transmission of vibrations.
  • the enclosing arrangement can also be set up for attachment to an (outside) wall and/or another vertically aligned attachment element.
  • outdoor parts of heat pumps are positioned in close proximity to an exterior wall of the building.
  • An enclosing arrangement for a heat pump arranged in this way can, for example, comprise a jacket part fastened to the outer wall and optionally a cover part.
  • spacer parts can also be provided, which bridge a predetermined distance between the jacket part and the outer wall, so that the heat pump is completely enclosed.
  • the at least one casing part, at least one cover part and/or at least one spacer part of the housing arrangement can be rotatably mounted at at least one attachment point (to another part of the housing arrangement and/or an outer wall).
  • this casing part, cover part and/or spacer part of the housing arrangement can be opened like a flap or door.
  • the axis of rotation of the attachment point can be aligned vertically for this purpose. In this way, a simple possibility for opening the housing arrangement is advantageously created, for example for cleaning or servicing the heat pump.
  • At least a first shell part of a housing arrangement can also be firmly connected to a base part of a heat pump and another shell part can be rotatably fastened to the first shell part and serve as a door or flap of the housing arrangement.
  • the housing arrangement can be set up to be anchored to a floor attachment of the heat pump.
  • a heat pump is generally fastened to a fixed base part, with the base part being able to be very heavy in order to secure the heat pump against wind loads that occur.
  • the bottom part is often a concrete part executed, wherein vibration dampers can also be arranged between the floor part and the heat pump in order to prevent transmission of operating vibrations of the heat pump to the floor. It is proposed to anchor the enclosing arrangement or at least one casing part of the enclosing arrangement to the floor attachment of the heat pump.
  • the mechanical connection can take place in particular with the base part, so that the housing arrangement is also decoupled from operating vibrations of the heat pump by the vibration damper between the base part and the heat pump.
  • Such an arrangement with a vibration damper can (also) be implemented when the housing arrangement is fastened (as described above) to an (outside) wall and/or another vertically oriented fastening element in order to reduce or even avoid transmission of operating vibrations.
  • the enclosing arrangement can be fastened with the fastening elements of the heat pump.
  • the heat pump and the housing arrangement can be fixed with the same fastening elements (usually screw connections).
  • no additional fastening elements or fastening points have to be provided in the bottom part.
  • the enclosing arrangement can have ventilation openings that ensure the air flow through the heat pump that is necessary for heat exchange.
  • the ventilation openings can be introduced in a casing part and/or in a cover part of the housing arrangement.
  • the ventilation openings can be placed at a minimum distance from the floor, for example at a distance from the floor of at least 15 cm [centimeters], 20 cm, 30 cm or 40 cm.
  • a minimum ground clearance can reduce the ingress of leaves, snow and other objects that can be moved by the wind near the ground.
  • the housing arrangement can have a minimum weight.
  • the minimum weight should preferably be selected depending on the size of the heat pump and/or the wind loads associated with it at the installation site.
  • the minimum weight can be predetermined with regard to a reduction in the weight of the bottom part of the heat pump, as well as the fact that the housing arrangement or its parts have a weight that is easy to transport.
  • the minimum weight of a jacket or cover part can be in a range between 30 kg [kilograms] and 80 kg, in particular in a range between 40 kg and 60 kg.
  • the housing arrangement can be made of materials with a high density, for example with a mineral and/or metallic material and/or with plastic.
  • Further advantageous materials can be polymer concrete and/or ultra high performance concrete (also referred to as UHPC (ultra high performance concrete)).
  • the housing arrangement can include fastening areas for connection elements on the outside.
  • the connecting elements can be fragments of wood and/or stone, for example.
  • the connection elements can partially form an outer lining and/or functional parts for noise minimization.
  • An individual design of the housing arrangement can advantageously be made possible by means of the outside fastening areas and/or the connection elements and thus an adaptation to the visual conditions of the installation site.
  • the surface of the housing arrangement can also be set up for an individual design, for example by being wrapped in foil.
  • the housing arrangement can at least partially have a sound-absorbing surface finish on the inside, for example by arranging mats of a sound-absorbing material.
  • the sound absorbing material could be a closed cell foam. The noise emissions from the heat pump can advantageously be reduced.
  • a heat pump or part of a heat pump is also proposed, having an enclosing arrangement described here.
  • a housing arrangement and a heat pump are thus specified here which at least partially solve the problems described with reference to the prior art.
  • the enclosing arrangement and the heat pump contribute at least to simplifying the assembly of a heat pump or a part of the system thereof and to reducing the necessary working time.
  • the invention can also be advantageously implemented in existing systems with little effort.
  • a particular advantage here is a reduction in the additional weights used to weigh down the heat pump to stabilize it against wind loads. This is due in particular to a reduction in wind loads due to an optimized flow resistance of the housing arrangement in conjunction with the dead weight of the housing arrangement, which in turn acts as a weight and can therefore justify a further reduction in the additional weights.
  • the enclosing arrangement can significantly reduce the noise emissions of the heat pump through additional decoupling from the environment.
  • acoustically perceptible vibrations of the housing of the heat pump can be absorbed by the additional housing arrangement.
  • the invention also offers the possibility of visually adapting the housing arrangement and thus the heat pump to the environment or the wishes of the user in a simple manner.
  • wooden or stone elements can be arranged in the fastening areas provided for this purpose.
  • the invention makes it possible to offer housing arrangements that are tailored to specific system sizes and the wind loads to be protected.
  • the offer can also include different materials, designs and color schemes.
  • the heat pump 1 shows an example and schematically a housing arrangement 2 presented here for a heat pump 1, here an outer part of a split heat pump.
  • the heat pump 1 can also be a monoblock heat pump.
  • the housing arrangement 2 comprises a first casing part 4 and a second casing part 5, which completely enclose the heat pump 1 when assembled, so that only the top of the heat pump 1 is accessible.
  • the top of the heat pump 1 can be covered with a cover part 6, which can be connected to the first and/or the second shell part 4, 5.
  • the connection of the cover part 6 to the casing parts 4.5 or from the casing parts 4.5 to one another can be effected in such a way that vibration dampers can be arranged between the casing part 4.5 and the cover part.
  • the housing arrangement 2 can in particular be anchored or attached to a floor attachment 3 of the heat pump 1 .
  • a floor attachment 3 comprises a solid floor part, for example consisting of concrete, on which the heat pump 1 is attached.
  • a vibration damper can be arranged between the base part and the heat pump in order to decouple the heat pump and the base, so that operational vibrations of the heat pump 1 can be prevented from being transmitted to the base.
  • the housing arrangement 2 can advantageously be anchored in or on the base part, so that the housing arrangement 2 is also decoupled from the operational vibrations of the heat pump 1 by the vibration damper between the floor part and the heat pump 1 .
  • FIG. 2 shows, also as an example and schematically, a heat pump 1 arranged on an outer wall 8 of a building.
  • This embodiment of the housing arrangement 2 can comprise a casing part 4 which can be fastened to the outer wall 8 via spacer parts 9 .
  • the connection between a spacer part 9 and the shell part 4 can be designed to be rotatable with a vertical axis of rotation, so that the shell part 4 can serve as a door of the housing arrangement 2 and the heat pump 1 is thus easily accessible.
  • the enclosing arrangement 2 can also have ventilation openings 7 which allow air to be exchanged with the environment and thus also heat to be exchanged.
  • the ventilation openings can be arranged in a region spaced apart from the ground in order to prevent leaves or snow from penetrating.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Umhausungsanordnung (2) für eine Wärmepumpe (1), umfassend mindestens ein schalenförmiges Mantelteil (4,5) und mindestens ein Deckelteil (6), eingerichtet zur schwingungsentkoppelten Anordnung an einem Gehäuse der Wärmepumpe (1). Die Umhausungsanordnung (2) kann dabei eine Form aufweisen, die einen geringen Strömungswiderstand gegenüber einer horizontalen (Luft-)Anströmung, insbesondere von Wind, hat.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Umhausungsanordnung für eine Wärmepumpe und eine Wärmepumpe.
  • Für die Wärme- und Warmwasserversorgung von Gebäuden werden Wärmepumpen immer wichtiger. Diese entziehen der Umgebung (Luft, Boden, Grundwasser) Wärme und stellen diese zur Versorgung eines Gebäudes bereit. Dabei sind verschiedene Ausgestaltungen von Wärmepumpen bekannt, beispielsweise Split-Wärmepumpen, die teilweise im Inneren und teilweise in der Außenumgebung eines Gebäudes positioniert werden. Sie umfassen einen Außenteil und einen Innenteil, wobei der Außenteil in der Regel einen Verdampfer und einen Verdichter aufweist und ein Innenteil einen Kondensator (auch als Verflüssiger bezeichnet). Zudem sind auch Wärmepumpen in Monoblock-Bauweise bekannt, bei denen alle genannten Einheiten der Wärmepumpe in einem, in der Regel als Außenteil ausgeführten, Gehäuse integriert sind.
  • Insbesondere bei Wärmepumpen, die der Umgebungsluft Wärme entziehen, ist ein Außenteil in der Regel sehr groß und voluminös ausgeführt, um einen geräuscharmen und energieeffizienten Wärmeaustausch zu ermöglichen. Um die notwendige Grundfläche für die Installation eines Außenteils zu minimieren, werden diese zudem häufig sehr hoch ausgeführt. Diese Ausgestaltung der Wärmepumpen führt zu erheblichen Anforderungen an die Bodenverankerung der Wärmepumpe, insbesondere im Hinblick auf auftretende Windlasten in Verbindung mit der durch die Gerätehöhe bedingte Hebelwirkung.
  • Nach dem Stand der Technik kommen zumeist klassische Verfahren im Einsatz, die die Errichtung eines herkömmlichen Fundaments, beispielsweise eines Betonstreifenfundaments erfordern. Hierbei sind eine Vielzahl aufwendiger Arbeitsschritte notwendig, wie Erdarbeiten, Installation einer Betonschalung, Ortbetonvergießung etc., welche mit erheblichem Zeit- und Kostenaufwand verbunden sind.
  • In der JP 2009 008 320 A vorgeschlagen, mehrere Tragpfosten in den Boden einzubringen, um darauf eine Wärmepumpe zu installieren. Nachteilig ist insbesondere, dass das Einbringen der Pfosten aufwendig ist.
  • Die WO 2016 / 148 579 A1 schlägt eine Abdeckung für eine Außeneinheit einer Wärmepumpe vor. Die Abdeckung ist einteilig und schallisolierend ausgeführt. Die Montage der einteiligen Außeneinheit ist relativ schwierig und diese kann keine mechanische Stabilisierung der Wärmepumpe erreichen.
  • Auch bei einer Montage einer Wärmepumpe bzw. eines Außenteils auf einem befestigten Untergrund, beispielsweise auf einem Flachdach, werden oft Zusatzgewichte zur Absicherung gegen Windlasten mit hohem Aufwand an den Aufstellort verbracht und positioniert. Für die sichere Montage einer Wärmepumpe auf einem befestigten Untergrund sind regelmäßig Gewichte zwischen 200 kg und 400 kg notwendig. Das Verbringen der Gewichte und deren Positionieren ist mit hohen Kosten und Anforderungen verbunden.
  • Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Umhausungsanordnung für eine Wärmepumpe sowie eine Wärmepumpe vorzuschlagen, die die geschilderten Probleme des Standes der Technik zumindest teilweise überwinden. Insbesondere soll die Umhausungsanordnung die Montage einer Wärmepumpe vereinfachen und/oder die Wartungsintervalle für die Wärmepumpe verlängern.
  • Diese Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der hier vorgeschlagenen Lösung sind in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
  • Hierzu trägt eine Umhausungsanordnung für eine bodenverankerte Wärmepumpe bei, umfassend mindestens ein schalenförmiges Mantelteil eingerichtet zur schwingungsentkoppelten Anordnung an einem Gehäuse der Wärmepumpe.
  • Die Bezeichnung Wärmepumpe kann eine Wärmepumpe, beispielsweise in Monoblock-Bauweise oder auch einen Teil derselben sein, insbesondere ein Außenteil einer Split-Wärmepumpe. Eine Wärmepumpe kann Umgebungswärme, beispielsweise aus Luft, Erde oder Grundwasser aufnehmen und zur Wärmeversorgung bzw. Warmwasserbereitstellung eines Gebäudes bereitstellen. Hierfür können ein Außenteil und ein Innenteil einer Wärmepumpe über einen Kältemittelkreis verbunden sein, wobei ein Kältemittel im Kältemittelkreis umgewälzt werden kann, das durch Phasenwechsel in einem Verdampfer bzw. Kondensator (Verflüssiger) Wärme transportiert. Die Wärmepumpe kann auch in Monoblock- Bauweise ausgestaltet sein und Außenteil und Innenteil in einem (außen aufzustellenden) Monoblock vereinen.
  • Die Erfindung dient insbesondere einer einfachen und schnellen Montage einer Wärmepumpe, insbesondere eines Außenteils einer Luftwärmepumpe. Ein Außenteil einer Luftwärmepumpe weist in der Regel eine großflächige Durchströmungsöffnung auf, wodurch die Wärmepumpe bzw. das Außenteil zumeist eine große Breiten- und Höhenausdehnung bei geringer Tiefe aufweist. Aufgrund dieser Abmessungen können erhebliche Windlasten, insbesondere in Durchströmungsrichtung des Außenteils, auftreten, die bei einer Montage (des Außenteils) der Wärmepumpe zu berücksichtigen sind. Die Wärmepumpe ist in dem Boden, auf dem sie aufgestellt ist, verankert. Hierzu können z.B. mechanische Ankermittel (einschließlich Verschraubungen, Anker, etc.) vorgesehen sein, die die Wärmepumpe sicher in der gewünschten Boden-Position halten, auch während des Betriebes.
  • Das mindestens eine Mantelteil kann die Wärmepumpe zumindest teilweise umfänglich einhausen. Mit der Umhausungsanordnung kann insbesondere eine Minderung der Windlasten der Wärmepumpe durch eine geminderten Strömungswiderstand der Umhausungsanordnung gegenüber der Wärmepumpe erreicht werde. Das mindestens eine schalenförmige Mantelteil der Umhausung kann somit insbesondere zu einer vertikalen Anordnung an einer installierten Wärmepumpe eingerichtet sein. Insbesondere kann die Wärmepumpe vollumfänglich von dem mindestens einem Mantelteil umschlossen werden. Die äußere Gestaltung der Mantelteile kann insbesondere hinsichtlich einer verbesserten Aerodynamik, also einer Minimierung des Strömungswiderstandes der Umhausung gegenüber Luftströmungen (Wind) erfolgen. Hierfür kann insbesondere eine gebogene (eckenlose) Schalenform des Mantelteils vorgesehen sein.
  • Hierzu kann das mindestens eine Mantelteil der vorgeschlagenen Umhausungsanordnung kann eine zumindest teilweise zylindrische Form aufweisen und zur vertikalen Anordnung an einer Wärmepumpe ausgestaltet sein. Die Form der Mantelfläche kann einem Zylinder entsprechen. Die Zylinderform kann dabei eine Grundfläche aufweisen, die einen geringen Strömungswiderstand gegenüber einer horizontalen (Luft-)Anströmung insbesondere von Wind hat.
  • Die Grundfläche des bzw. der umfänglich geschlossenen Mantelteil(e) kann eine beliebige, insbesondere aerodynamisch vorteilhafte sein, beispielsweise kreisrund, oval- oder ellipsenförmig. Das die Form "zumindest teilweise" vorliegt kann bedeuten, dass diese über einen Teil oder die gesamte Höhe (im installierten Zustand) der Umhausungsanordnung und/ oder über einen Teil oder die Gesamtheit des Umfangs ausgebildet ist. Weitere Beispiele für eine Formgestaltung des mindestens einen Mantelteils können eine zumindest teilweise kegelförmige, kegelstumpfförmige und/ oder konusförmige Gestaltung sein.
  • Die konkrete äußere Gestalt des mindestens einen Mantelteils kann dabei die Anforderungen der zu umhausenden Wärmepumpe sowie äußere Gegebenheiten, insbesondere an dem Installationsort, einbeziehen. So kann beispielsweise bei einer Installation nahe einer festen Einrichtung - wie einer (Haus-)Wand - die der festen Einrichtung zugewandte Seite der Umhausungsanordnung auch eine rechteckige oder anderweitige (möglicherweise weniger aerodynamische) Form aufweisen.
  • Das mindestens eine Mantelteil kann ein vollständiger Mantel mit zylindrischer Grundfläche sein, mit anderen Worten ein rohrförmiges Gebilde mit einer Querschnittsform die der Grundfläche der Zylinderform entspricht. In vorteilhafter und besonders einfacher Weise kann ein vollständiges Mantelteil auf die Wärmepumpe von oben aufgesetzt werden.
  • Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann das mindestens eine Mantelteil (nur) einen Abschnitt der Mantelfläche ausbilden, die einen Teilbereich des Umfanges der Wärmepumpe umhausen kann, beispielsweise mit einem Winkel von 90° [Grad], 180° oder 270°. Eine vollständige Umhausung des Umfanges der Wärmepumpe kann durch eine Verbindung mehrerer Mantelteile (z. B. über den Umfang) erreicht werden, beispielsweise von zwei Mantelteilen mit einem Winkel von 180° oder vier Mantelteilen mit einem Winkel von 90°.
  • Die Zylinderform des Mantelteils kann dabei eine gerade Zylinderform sein oder auch ein Kegelausschnitt. Die konkrete Form kann von der Gestalt der zu umhausenden Wärmepumpe und/oder deren Umgebungsbedingungen abhängig sein und dementsprechend auf diese abgestimmt sein.
  • In vorteilhafter Weise kann das mindestens eine Mantelteil variabel bzw. verschieden auf die zu umhausende Wärmepumpe positioniert werden. Zudem kann eine Unterteilung der Umhausungsanordnung in Mantel- und Deckelteil(e) den Transport und/oder die Montage derselben vereinfachen, insbesondere wenn die Umhausungsanordnung ein erhöhtes Eigengewicht zur Stabilisierung der Wärmepumpe aufweist.
  • Gemäß einer Ausgestaltung können mehrere Mantelteile beweglich miteinander verbunden werden, beispielsweise mittels mindestens einem Scharnier und/oder Gelenk. Dies kann eine einfache Zugänglichkeit des Innenraums der Umhausungsanordnung ermöglichen und/oder eine Nutzung desselben als Kühlraum.
  • Zudem ist ein Deckelteil zur Verbindung mit dem mindestens einen Mantelteil vorgesehen. Das Deckelteil kann einen oberen Abschluss des mindestens einen Mantelteils bzw. der Umhausungsanordnung bilden und hierzu eben und/oder eine nach oben bzw. unten gewölbte Form aufweisen, wie einem Kugelausschnitt.
  • Eine Befestigung des Deckelteils kann an dem mindestens einen Mantelteil erfolgen. Hierzu kann das mindestens eine Mantelteil und/oder das Deckelteil Befestigungsmittel aufweisen, die beispielsweise eine formschlüssige Verbindung miteinander ermöglichen. Insbesondere können bei der Befestigung zwischen Deckelteil und dem mindestens einen Mantelteil vibrationsdämpfende Materialien zwischen Deckelteil und Mantelteil angeordnet werden und so eine Übertragung von Vibrationen verhindern.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Umhausungsanordnung auch zur Befestigung an einer (Außen-)Wand und/oder einem anderen vertikal ausgerichteten Befestigungselement eingerichtet sein. Häufig werden Außenteile von Wärmepumpen in unmittelbarer Nähe zu einer Außenwand des Gebäudes positioniert. Eine Umhausungsanordnung für eine derart angeordnete Wärmepumpe kann beispielsweise ein an der Außenwand befestigtes Mantelteil und gegebenenfalls ein Deckelteil umfassen. Zudem können auch Abstandsteile vorgesehen sein, die einen vorgegebenen Abstand zwischen Mantelteil und Außenwand überbrücken, so dass die Wärmepumpe vollumfänglich umhaust ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das mindestens eine Mantelteil, mindestens ein Deckelteil und/oder mindestens ein Abstandsteil der Umhausungsanordnung an mindestens einem Befestigungspunkt (zu einem anderen Teil der Umhausungsanordnung und/oder einer Außenwand) drehbar gelagert sein. Insbesondere kann dadurch dieses Mantelteil, Deckelteil und/oder Abstandsteil der Umhausungsanordnung wie eine Klappe oder Tür öffenbar ist. Die Drehachse des Befestigungspunktes kann hierzu vertikal ausgerichtet sein. Vorteilhaft wird so eine einfache Möglichkeit zum Öffnen der Umhausungsanordnung geschaffen, beispielsweise für eine Reinigung oder Wartung der Wärmepumpe. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann auch mindestens ein erstes Mantelteil einer Umhausungsanordnung fest mit einem Bodenteil einer Wärmepumpe verbunden sein und ein weiteres Mantelteil an dem ersten Mantelteil drehbar befestigt sein und als Tür oder Klappe der Umhausungsanordnung dienen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Umhausungsanordnung dazu eingerichtet sein, an einer Bodenbefestigung der Wärmepumpe verankert zu werden. Wie bereits beschrieben wird eine Wärmepumpe in der Regel an einem festen Bodenteil befestigt, wobei das Bodenteil ein hohes Gewicht aufweisen kann, um die Wärmepumpe gegenüber auftretenden Windlasten zu sichern. Hierzu ist das Bodenteil häufig als Betonteil ausgeführt, wobei zwischen Bodenteil und Wärmpumpe zudem Vibrationsdämpfer angeordnet sein können, um eine Übertragung von Betriebsvibrationen der Wärmepumpe auf den Boden zu verhindern. Es wird vorgeschlagen, die Umhausungsanordnung bzw. mindestens ein Mantelteil der Umhausungsanordnung an der Bodenbefestigung der Wärmepumpe zu verankern. Hierbei kann die mechanische Verbindung insbesondere mit dem Bodenteil erfolgen, so dass auch die Umhausungsanordnung durch den Vibrationsdämpfer zwischen Bodenteil und Wärmepumpe von Betriebsvibrationen der Wärmepumpe entkoppelt ist. Eine derartige Anordnung mit Vibrationsdämpfer kann (auch) bei einer (oben beschriebenen) Befestigung der Umhausungsanordnung an einer (Außen-)Wand und/oder einem anderen vertikal ausgerichteten Befestigungselement umgesetzt werden, um eine Übertragung von Betriebsvibrationen zu reduzieren oder sogar zu vermeiden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Umhausungsanordnung mit den Befestigungselementen der Wärmepumpe befestigt werden. Mit anderen Worten können Wärmepumpe und Umhausungsanordnung mit denselben Befestigungselementen (in der Regel Verschraubungen) fixiert werden. Vorteilhaft müssen keine zusätzlichen Befestigungselemente oder Befestigungspunkte im Bodenteil vorgesehen werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Umhausungsanordnung Lüftungsöffnungen aufweisen, die die für den Wärmeaustausch notwendige Luftdurchströmung der Wärmepumpe gewährleisten. Die Lüftungsöffnungen können dabei in einem Mantelteil und/oder in einem Deckelteil der Umhausungsanordnung eingebracht sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Lüftungsöffnungen mit einem Mindestbodenabstand eingebracht sein, beispielsweise mit einem Abstand zum Boden von mindestens 15 cm [Zentimeter], 20 cm, 30 cm oder 40 cm. Durch einen Mindestbodenabstand kann ein Eindringen von Laub, Schnee und anderen Körpern, die bodennah durch Wind beweglich sind, gemindert werden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Umhausungsanordnung ein Mindestgewicht aufweisen. Das Mindestgewicht ist bevorzugt in Abhängigkeit der Größe der Wärmepumpe und/oder damit am Aufstellort verbundener Windlasten auszuwählen. Das Mindestgewicht kann dabei im Hinblick auf eine Reduktion des Gewichtes des Bodenteils der Wärmepumpe vorbestimmt sein, als auch auf den Umstand, dass die Umhausungsanordnung bzw. deren Teile ein Gewicht aufweisen, das ein Transport mit einfachem Mitteln möglich ist. Das Mindestgewicht eines Mantel- oder Deckelteils kann dabei in einem Bereich zwischen 30 kg [Kilogramm] und 80 kg liegen, insbesondere in einem Bereich zwischen 40 kg und 60 kg.
  • Die Umhausungsanordnung kann hierfür insbesondere aus Materialien mit einer hohen Dichte gefertigt sein, beispielsweise mit einem mineralischen und/oder metallischen Material und/oder mit Kunststoff. Weitere vorteilhafte Materialien können Polymerbeton und/ oder ultrahochfester Beton (auch bezeichnet als UHPC (ultra high performance concrete)) sein.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann die Umhausungsanordnung außenseitig Befestigungsbereiche für Anschlusselemente umfassen. Die Anschlusselemente können beispielsweise Fragmente aus Holz und/oder Stein sein. Die Anschlusselemente können teilweise eine Außenverkleidung und/oder Funktionsteile für eine Geräuschminimierung bilden. In vorteilhafter Weise kann mittels der außenseiteigen Befestigungsbereiche und/oder den Anschlusselementen eine individuelle Gestaltung der Umhausungsanordnung ermöglicht und somit eine Anpassung an die optischen Gegebenheiten des Aufstellungsortes. Alternativ kann die Oberfläche der Umhausungsanordnung auch zu einer individuellen Gestaltung, beispielsweise durch folieren, eingerichtet sein.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Umhausungsanordnung innenseitig zumindest teilweise eine schallabsorbierende Oberflächenbeschaffenheit aufweisen, beispielsweise durch Anordnung von Matten eines schallabsorbierenden Materials. Das schallabsorbierender Material könnte ein geschlossenporiger Schaumstoff sein. In vorteilhafter Weise können die Schallemissionen der Wärmepumpe reduziert werden.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird auch eine Wärmepumpe oder ein Teil einer Wärmepumpe vorgeschlagen, aufweisend eine hier beschriebene Umhausungsanordnung.
  • Die im Zusammenhang mit dem der Umhausungsanordnung erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei der hier vorgestellten Wärmepumpe auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen.
  • Hier werden somit eine Umhausungsanordnung und eine Wärmepumpe angegeben, welche die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise lösen. Insbesondere tragen die Umhausungsanordnung und die Wärmepumpe zumindest dazu bei, die Montage einer Wärmepumpe oder eines Anlagenteils derselben zu vereinfachen und die notwendige Arbeitszeit zu verkürzen. Darüber hinaus kann die Erfindung weiterhin vorteilhaft auch bei bestehenden Anlagen mit geringem Aufwand umgesetzt werden. Hierbei kann als besonderer Vorteil eine Reduktion der Zusatzgewichte zur Beschwerung der Wärmpumpe zur Stabilisierung gegenüber Windlasten gesehen werden. Dies ist insbesondere bedingt durch eine Reduktion der Windlasten aufgrund eines optimierten Strömungswiderstandes der Umhausungsanordnung in Verbindung mit dem Eigengewicht der Umhausungsanordnung das seinerseits als Beschwerung wirkt und somit eine weitere Reduktion der Zusatzgewichte rechtfertigen kann.
  • Zudem kann die Umhausungsanordnung die Geräuschemissionen der Wärmepumpe durch eine zusätzliche Entkopplung von der Umgebung erheblich reduzieren. Insbesondere können akustisch wahrnehmbare Schwingungen des Gehäuses der Wärmepumpe durch die zusätzliche Umhausungsanordnung absorbiert werden.
  • Nicht zuletzt bietet die Erfindung auch die Möglichkeit, auf einfache Art und Weise eine optische Anpassung der Umhausungsanordnung und damit der Wärmepumpe an die Umgebung bzw. die Wünsche des Nutzers vorzunehmen. Hierzu können beispielsweise Holz- oder Steinelemente in dafür vorgesehenen Befestigungsbereichen angeordnet werden.
  • Zudem ermöglicht die Erfindung auf bestimmte Anlagengrößen und deren abzusichernde Windlasten abgestimmte Umhausungsanordnungen anzubieten. Das Angebot kann dabei auch verschiedene Materialien, Designs und Farbgestaltungen umfassen.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
    • Fig. 1:
    eine Wärmepumpe mit einer hier vorgestellten Umhausungsanordnung, und
    Fig. 2:
    eine an einer Außenwand eines Gebäudes angeordnete Wärmepumpe.
  • Fig. 1 zeigt beispielhaft und schematisch eine hier vorgestellte Umhausungsanordnung 2 für eine Wärmepumpe 1, hier einen Außenteil einer Split-Wärmepumpe. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann die Wärmepumpe 1 auch eine Monoblock-Wärmepumpe sein.
  • Die Umhausungsanordnung 2 umfasst ein erstes Mantelteil 4 und ein zweites Mantelteil 5, die im zusammengesetzten Zustand die Wärmepumpe 1 vollumfänglich umschließen, so dass nur noch die Oberseite der Wärmepumpe 1 zugänglich ist. Die Oberseite der Wärmepumpe 1 kann mit einem Deckelteil 6 überdeckt werden, das mit dem ersten und/ oder dem zweiten Mantelteil 4, 5 verbunden sein kann. Insbesondere kann die Verbindung von Deckelteil 6 mit den Mantelteilen 4,5 oder von den Mantelteilen 4,5 untereinander derart erfolgen, dass Vibrationsdämpfer zwischen Mantelteil 4,5 und Deckelteil angeordnet sein können.
  • Die Umhausungsanordnung 2 kann insbesondere an einer Bodenbefestigung 3 der Wärmepumpe 1 verankert bzw. befestigt sein. In der Regel umfasst eine Bodenbefestigung 3 ein festes Bodenteil, beispielsweise bestehend aus Beton, auf dem die Wärmepumpe 1 befestigt wird. Hierzu kann ein Vibrationsdämpfer zwischen Bodenteil und Wärmepumpe angeordnet werden, um ein Entkoppeln von Wärmepumpe und Boden zu bewirken, so dass eine Übertragung von betriebsbedingten Vibrationen der Wärmepumpe 1 in den Boden verhindert werden kann. In vorteilhafter Weise kann die Umhausungsanordnung 2 im oder am Bodenteil verankert werden, so dass durch den Vibrationsdämpfer zwischen Bodenteil und Wärmepumpe 1 auch die Umhausungsanordnung 2 von den betriebsbedingten Vibrationen der Wärmepumpe 1 entkoppelt ist.
  • Fig. 2 zeigt, gleichfalls beispielhaft und schematisch, eine an einer Außenwand 8 eines Gebäudes angeordnete Wärmepumpe 1. Diese Ausgestaltung der Umhausungsanordnung 2 kann ein Mantelteil 4 umfassen, das über Abstandsteile 9 an der Außenwand 8 befestigt sein kann. Die Verbindung zwischen einem Abstandsteil 9 und dem Mantelteil 4 kann mit einer vertikalen Drehachse drehbar ausgestaltet sein, so dass das Mantelteil 4 als Tür der Umhausungsanordnung 2 dienen kann und die Wärmepumpe 1 so auf einfache Weise zugänglich ist.
  • Die Umhausungsanordnung 2 kann zudem Lüftungsöffnungen 7 aufweisen, die einen Luftaustausch mit der Umgebung und damit auch einen Wärmeaustausch ermöglichen. In vorteilhafter Weise können die Lüftungsöffnungen in einem zum Boden beabstandeten Bereich angeordnet sein, um ein Eindringen von Laub oder Schnee zu verhindern.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Wärmepumpe
    2
    Umhausungsanordnung
    3
    Bodenbefestigung
    4
    erstes Mantelteil
    5
    zweites Mantelteil
    6
    Deckelteil
    7
    Lüftungsöffnung
    8
    Außenwand
    9
    Abstandsteil

Claims (9)

  1. Umhausungsanordnung (2) für eine bodenverankerte Wärmepumpe (1), umfassend mindestens ein schalenförmiges Mantelteil (4,5) und mindestens ein Deckelteil (6), eingerichtet zur schwingungsentkoppelten Anordnung an einem Gehäuse der Wärmepumpe (1).
  2. Umhausungsanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein hohlzylinderförmiges Mantelteil (4,5) dazu eingerichtet ist, die Wärmepumpe (1) vollumfänglich zu umhausen.
  3. Umhausungsanordnung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Deckelteil (6) zur Befestigung an mindestens einem Mantelteil (4,5) eingerichtet ist.
  4. Umhausungsanordnung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Umhausungsanordnung (2) das Gehäuse der Wärmepumpe (1) weitestgehend vollständig umschließt.
  5. Umhausungsanordnung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Umhausungsanordnung (2) Lüftungsöffnungen (7) aufweist.
  6. Umhausungsanordnung (2) nach Anspruch 5, wobei die Lüftungsöffnungen einen Bodenabstand von mindestens 30 cm aufweisen.
  7. Umhausungsanordnung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Umhausungsanordnung (2) ein Gewicht von 30 bis 80 Kilogramm aufweist.
  8. Wärmepumpe (1), aufweisend eine Umhausungsanordnung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  9. Wärmepumpe (1) nach Anspruch 8, wobei die Umhausungsanordnung (2) dazu eingerichtet ist, in einer Bodenbefestigung (3) der Wärmepumpe (1) verankert zu werden.
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