WO2011007009A2 - Solarheizsystem, klimatisierungssystem und speicherheizplatte hierfür - Google Patents

Solarheizsystem, klimatisierungssystem und speicherheizplatte hierfür Download PDF

Info

Publication number
WO2011007009A2
WO2011007009A2 PCT/EP2010/060369 EP2010060369W WO2011007009A2 WO 2011007009 A2 WO2011007009 A2 WO 2011007009A2 EP 2010060369 W EP2010060369 W EP 2010060369W WO 2011007009 A2 WO2011007009 A2 WO 2011007009A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
latent heat
storage
building
heat storage
solar
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/060369
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2011007009A3 (de
Inventor
Gmeiner Emma
Peter Gmeiner
Original Assignee
Gmeiner Emma
Peter Gmeiner
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 Gmeiner Emma, Peter Gmeiner filed Critical Gmeiner Emma
Priority to EP10744543A priority Critical patent/EP2507560A2/de
Publication of WO2011007009A2 publication Critical patent/WO2011007009A2/de
Publication of WO2011007009A3 publication Critical patent/WO2011007009A3/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H7/00—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
    • F24H7/002—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release using electrical energy supply
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/44—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose
    • E04C2/52—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits
    • E04C2/521—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits serving for locating conduits; for ventilating, heating or cooling
    • E04C2/525—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits serving for locating conduits; for ventilating, heating or cooling for heating or cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D13/00—Electric heating systems
    • F24D13/02—Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating
    • F24D13/022—Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating resistances incorporated in construction elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D18/00—Small-scale combined heat and power [CHP] generation systems specially adapted for domestic heating, space heating or domestic hot-water supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • F24S60/10—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors using latent heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/023—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material being enclosed in granular particles or dispersed in a porous, fibrous or cellular structure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2101/00—Electric generators of small-scale CHP systems
    • F24D2101/40—Photovoltaic [PV] modules
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2103/00—Thermal aspects of small-scale CHP systems
    • F24D2103/10—Small-scale CHP systems characterised by their heat recovery units
    • F24D2103/17—Storage tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/10—Heat storage materials, e.g. phase change materials or static water enclosed in a space
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Definitions

  • the present invention relates to a Speichersammlungplatte with a flat heating element and a Latentwarme Appendix and a solar heating system and a system and
  • This wall heating module is formed from a plasterboard in which a layer area of a latent heat storage material is stored.
  • the construction of the wall module is very complicated and by the materials used, in particular the formation of the base plate made of plasterboard , there is only a limited interaction of the heating element with the latent heat storage, wherein the base plate made of plasterboard essentially provides only a carrying function.
  • Speichermpenerplatten are described with flat heating elements whose surface heating, for example, by electrical surface heating, in particular with carbon fiber sheets, fabrics, nonwovens or -wirirken, or
  • Flat heating systems are formed by means of heating by circulation of appropriate gaseous or liquid heating media in the corresponding surface heating system, wherein the respective surface heating element is accommodated in a slab of clay building materials or cement-based materials, such as mortar or concrete, in which an additional
  • Latent heat storage material is provided.
  • the latent heat storage material may in this case be distributed homogeneously over the entire storage temperature control plate or arranged in corresponding layers or limited volume regions.
  • the use of clay building materials or cement-based materials, such as mortar or concrete for the production of the storage tempering plate produces good room climate properties. Especially with clay building materials are particularly good jackpotleilessnessenschaften, heat storage capabilities, storage capacity for moisture and simple
  • the plate may contain other components, such.
  • the latent-heat storage may be dispersed in the board base material.
  • other materials can be used as a board base material, such as gypsum, wood, eg wood fibers or the like. While dispersing, mixing the Understood latent heat storage material with the plate base material, so that a heterogeneous mixture of at least two phases is present. The dispersed
  • Latent heat storage can also be distributed homogeneously in particular.
  • the latent heat storage material may be both microencapsulated and macroencapsulated, ie encapsulated in the form of small balls or the like or encapsulated in a larger unit, such as part of the storage temperature plate or the storage temperature plate as a whole encapsulation means impermeable to the latent heat storage material to avoid a fading of the material.
  • the flat heating element can also be realized by simple resistance wire heaters or in the form of other known surface heaters, such as wall, ceiling and / or floor heaters.
  • a solar heating system with storage tempering plates with latent heat storage allows the use of solar energy during the day to charge the latent heat storage and release the heat energy stored in the latent heat storage in the cool night.
  • a simple heating of a building can be realized in the Wmter, whereby a simple temperature control and / or regulation via the latent heat storage material is possible, since upon reaching the conversion range, the temperature initially remains constant and the additional heating energy in the latent heat storage is transferred Only when the latent heat storage is fully charged, the corresponding surface heating can be switched off via a temperature sensor.
  • the latent heat storage tank is discharged, so that the temperature in the building does not fall below a certain preset temperature value.
  • the system can be used without air-conditioning heating, because when the room temperature is exceeded, the available room heat is stored in the latent-heat storage, the PCM (phase change material) transforming its phase from solid to liquid, thus consuming heat.
  • the temperature is cooler can be discharged by appropriate ventilation of the building or use of cooling, for example in the form of a flowed with coolant "surface heating" the latent heat storage so that it is available again for Kuhl typicallye the next day. Due to the latent heat storage, an automatic temperature control is achieved on the basis of the set transformation temperature.
  • a control and / or regulation together with a temperature sensor, which makes it possible to load or unload the latent-heat store as a function of the determined temperature and the expected future requirements (cooling / heating). Since this can be done at constant temperature, it can be used to excess energy or correspondingly available cooling medium In addition, can be determined by means of the temperature sensor, as the state of the latent heat accumulator. When cooling or heating by a cooling device or acommunnheizelement the latent heat accumulator is discharged or charged until a temperature change is detected.
  • the temperature sensor can be arranged in the storage temperature control plate.
  • Figure 2 is a perspective view of a storage temperature control plate according to the present invention in a second embodiment
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view of a storage temperature control plate according to the invention in a third embodiment
  • Figure 4 is a cross-sectional view through a building with a first embodiment of a solar heating system according to the invention.
  • FIG. 5 shows a sectional view through a building with a second embodiment of a solar heating system according to the invention.
  • FIG. 1 shows a storage tempering plate 1 which is made from a clay building material 2 and has stored a large number of microcapsules 4, which have a latent heat storage or a so-called phase change material PCM (FIG. Phase change material).
  • PCM phase change material
  • the microcapsules with the PCM material are incorporated or admixed during the production of the clay building board in the clay construction material, so that a homogeneous distribution of the PCM material in the form of microspheres or particles throughout
  • a carbon fiber sheet 3 is incorporated, which protrudes in the illustrated embodiment at the upper end of the storage temperature 1.
  • the protruding area can be used as a connection possibility for a
  • the carbon fiber sheet 3 has a plurality of holes 5 in order to ensure a good integration into the clay building material, so that the clay building material can penetrate through the holes and can take the carbon fiber sheet firmly and securely in the Speicheremperierplatte 1
  • a carbon fiber film instead of a carbon fiber film, other electrical surface heating elements can be used, which can be heated by an electrical power supply, such as wire mesh, metal foils or the like.
  • the flat heating element which is described in the exemplary embodiment of Figure 1 as a carbon fiber sheet 3, can thus be realized by a variety of materials and designs, if the function of a simple electric surface heating is given, which are preferably operated in the low voltage range with, for example, 12 or 24 or 36 volts can.
  • clay building material 2 from which the storage tempering plate 1 is preferably formed, other comparable materials can be used, which has comparable values in terms of their heat storage capacity, their thermal conductivity, mechanical properties, density, etc., wherein loam materials, in particular to
  • the materials for forming the latent heat storage can be formed by any suitable material that can store and release by a phase change from solid to liquid and liquid to solid heat.
  • these may be parafins, ie waxes, or salt hydrates.
  • the PCM material may be in the form of granules and installed without a shell in the clay construction material if the PCM material is not absorbed by the clay construction material but forms sealed voids for the PCM material.
  • the PCM materials may be incorporated in appropriate capsules, for example plastic capsules made of polyethylene or the like, for mixing with the plate material, in particular the
  • the PCM material is chosen so that the phase change of the PCM material from solid to liquid or liquid is tightly tuned to use in the living or working spaces of a building.
  • the temperature ranges in which the phase change of the latent heat storage material takes place can be in the range of 18 ° to 30 ° C., in particular 20 ° to 27 ° C., preferably 21 ° to 26 ° C.
  • FIG. 2 A further embodiment of a storage tempering plate 10 is shown in FIG. 2, in which a clay building material 20 for producing a drywall is mixed with a plurality of particles 40 of latent heat storage material (PCM material) so that a homogeneous distribution of the PCM material is achieved in the clay drywall 20
  • PCM material latent heat storage material
  • the storage tank burner plate 10 has heating means in the form of tubes 30 instead of an electric heater, through which a corresponding heating medium, for example a
  • Liquid or a gaseous medium can be passed to form a surface heating
  • the corresponding tubes 30 protrude at the narrow end faces to adjacent
  • the pipes which represent the forward and backward and can be formed by a single continuous pipe, flush with the plate surface or be arranged sunk.
  • a second type of storage tempering plates may be provided in the system, which have the corresponding corresponding connections for the protruding tubes 30 of the storage tempering plate 10, ie have corresponding recesses into which the pipe sockets can be inserted.
  • the storage temperature control plates can also be designed so that the corresponding tubes 30 protrude on one side, while on the opposite side
  • Recesses are provided into which the corresponding pipe socket of an adjacent plate can be inserted. Or it may be provided corresponding connection means.
  • the storage tank piller plate 10 thus differs from the storage tank temperature control plate 1 of FIG. 1 only in that another heating medium is used for surface heating. Otherwise, the storage tempering plates 1 and 10 do not differ further, so that an additional description of the characteristics of the storage tempering plate 10 is dispensed with, since these correspond to the properties of the storage metering plate 1.
  • both storage tempering plates 1 and 10 can be juxtaposed and superimposed on the walls, the ceiling or be placed on the floor of a building to there appropriate
  • the storage tempering plate 100 of FIG. 3 has a base plate 200 made of clay material, in which a flat heating element 300, for example in the form of an electric surface heating or a correspondingly designed surface heating with circulating heating medium, is provided.
  • a layer 400 made of PCM material is shown in the storage tempering plate 100, which is shown in cross-section in FIG. Material provided, which may extend over the entire cross-section or even only part of the cross section of the storage temperature control plate 100.
  • the layer may be provided parallel to a main surface of the storage temperature control plate.
  • FIGS. 4 and 5 show two exemplary embodiments of a solar heating system using the described storage tempering plates 1, 10, 100 or other storage tempering plates, as long as they are the essential basic functions of the
  • a plurality of storage tempering 1 for example, as drywall on the inner walls of the building or as cladding of the walls of the building 50, in particular provided in the interior, which are electrically connected to each other so that they represent a corresponding surface heating.
  • the interconnected storage tempering plates or individual storage tempering plates or areas of a plurality of storage tempering plates are connected via electrical connecting lines 52 to a solar module 51, which generates electricity via corresponding photovoltaic processes. This current is used to heat the storage temperature control panels 1 inside the building. It is advantageous here that low-voltage heaters can be used, which can be operated advantageously with solar power.
  • Speicheremperierplatten 1 provided latent heat storage material is the heat generated by the surface heating due to the solar power generated by the solar module 51 is produced, stored at a certain, defined by the PCM material temperature in the Speicheremperierplatten 1, without the room heat above the preset value by the PCM material increases. Should the latent heat storage by the
  • Heating energy which is generated by the solar cell 51, be fully charged and a
  • Temperature sensor determine a temperature increase above the predetermined temperature, the surface heating can be turned off and the solar power can be used for other purposes.
  • a possibly existing buffer memory (not shown) for buffering the heat generated by solar energy can be designed correspondingly smaller. At night, when no sun and no solar power available and due to the lack of sunlight there is a cooling, the
  • a constant temperature in the building 50 can be ensured without complex control technology.
  • the storage temperature control panels 1 additionally serve to cool the building, since when rising above that of the
  • Latent heat storage predetermined temperature record the latent heat storage heat and so provide a cooling of the building 50. At night, when cooler ambient air is present, the building can be ventilated and cooled, so that the amount of heat stored in the latent heat storage can be dissipated, since the cooling of the PCM material is solidified and thus the heat is dissipated. Thus, a simple air conditioning in both summer and in winter is possible.
  • Air conditioning system can be used in particular by the very good
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a solar heating system in a building 60 in which the storage tempering plates 10 are used, again as drywall in the interior of the building or as a lining of corresponding walls, ceiling or floor in the building 60 of the embodiment 5, instead of a photovoltaic solar cell module 51, as in the embodiment of Figure 4, a solar module 61 is used in which a frost-resistant heating medium, such as an alcohol or the like or a corresponding gas through the
  • an additional heat buffer memory (not shown) may be provided, which may be correspondingly smaller, since a part of the heat storage takes place in the latent heat storage.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Speichertemperierplatte mit einer Flächenheizung und/oder –kühlung und einem Latentwärmespeicher wobei eine Grundplatte mit einem lehm- oder zementbasierten Plattengrundwerkstoff vorgesehen ist, sowie ein Solarheizsystem für Gebäude mit einem Solarheizelement oder einer photovoltaischen Zelle und mindestens einer Speichertemperierplatte mit einer durch das Solarheizelement beheizbaren Flächenheizung und einem Latentwärmespeicher und ein Verfahren zur Klimatisierung eines Gebäudes mit mindestens einer Speichertemperierplatte, bei welchem im Winter bei kalten Umgebungstemperaturen ein Flächenheizelement der Speichertemperierplatte beheizt wird, insbesondere durch Solarenergie beheizt wird, wobei nach Überschreiten einer bestimmten Raumtemperatur der Latentwärmespeicher aufgeladen wird und in der Nacht bei Abkühlung des Gebäudes, wenn die Heizung nicht betrieben wird, der Latentwärmespeicher entladen wird und dabei seine Energie abgibt, während im Sommer der Latentwärmespeicher bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur dem Gebäude Wärme entzieht und somit zur Kühlung beiträgt und der Latentwärmespeicher geladen wird, wobei in der Nacht, wenn die Temperaturen absinken, der Latentwärmespeicher durch Lüftung oder Kühlung des Gebäudes und damit verbundenem Abkühlen entladen wird.

Description

SOLARHEIZSYSTEM, KLIMATISIERUNGSSYSTEM UND
SPEICHERHEIZPLATTE HIERFÜR
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Speicherheizplatte mit einem Flachenheizelement und einem Latentwarmespeichermatenal sowie ein Solarheizsystem und ein System und
Verfahren zur Klimatisierung von Gebäuden unter Verwendung der Speicherheizplatte
STAND DER TECHNIK
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise aus der WO 2006/128565 Al ein Wandaufbau einer Innenraumbegrenzungswand mit einem Heizmodul bekannt, welches ein
Phasenwechselmatenal (phase change material PCM) zusammen mit einer Flachenheizung verwendet Dieses Wandheizmodul ist aus einer Gipskartonplatte gebildet, in welcher ein Schichtbereich aus einem Latentwarmespeichermatenal eingelagert ist Allerdings ist der Aufbau des Wandmoduls sehr kompliziert und durch die verwendeten Materialien, insbesondere die Bildung der Grundplatte aus Gipskarton, ergibt sich lediglich ein eingeschränktes Zusammenwirken des Heizelements mit dem Latentwarmespeicher, wobei die Grundplatte aus Gipskarton im Wesentlichen nur eine Tragefunktion bereitstellt Dies fuhrt jedoch dazu, dass die Eigenschaften für die Verwendung in Gebäuden unzureichend sind
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
AUFGABE DER ERFINDUNG Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein System und Verfahren zur Klimatisierung von Räumen, die ein angenehmes Raumklima mit wenig Aufwand erzeugen, insbesondere über die Verwendung von Solarenergie bereitzustellen und hierbei verwendbare
Speicherheizplatten anzugeben, die ein ausgewogenes Eigenschaftsprofil aufweisen und leicht herstellbar sowie effektiv nutzbar sind TECHNISCHE LOSUNG
Diese Aufgabe wird gelost durch eine Speichertemperierplatte nach Anspruch 1 oder 3, einem Solarheizsystem nach Anspruch 6 sowie einem Solarheizverfahren bzw. einem Verfahren und System zur Klimatisierung von Raumennach Anspruch 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhangigen Ansprüche
Bei der vorliegenden Erfindung werden Speichertempenerplatten mit Flachenheizelementen beschrieben, deren Flachenheizungen beispielsweise durch elektrische Flachenheizungen, insbesondere mit Kohlefaserfolien, -geweben, -vliesen oder -gewirken, oder
Flachenheizsysteme mittels Heizung durch Zirkulation entsprechender gasformiger oder flussiger Heizmedien im entsprechenden Flachenheizsystem gebildet werden, wobei das jeweilige Flachenheizelement in einer Platte aus Lehmbauwerkstoffen oder zementbasierten Werkstoffen, wie Mörtel oder Beton aufgenommen ist, in welcher zusatzlich ein
Latentwarmespeichermaterial vorgesehen ist. Das Latentwarmespeichermaterial kann hierbei homogen verteilt über die gesamte Speichertemperierplatte vorgesehen sein oder in entsprechenden Schichten oder begrenzten Volumenbereichen angeordnet sein. Durch die Verwendung von Lehmbauwerkstoffen oder zementbasierten Werkstoffen, wie Mörtel oder Beton für die Herstellung der Speichertemperierplatte werden gute Raumklimaeigenschaften erzeugt. Insbesondere bei Lehmbaustoffen werden besonders gute Warmeleiteigenschaften, Warmespeichermoglichkeiten, Speichermoglichkeit für Feuchtigkeit sowie einfache
Herstellbarkeit gewahrleistet, so dass insgesamt eine einfach herstellbare und verwendbare Trockenbauplatte bereit gestellt wird, mit der ein hervorragendes Raumklima geschaffen werden kann Unter Lehm wird hierbei eine Mischung aus Sand, Ton und/oder Schluff verstanden. Neben der Grundplatte aus Lehm und/oder zementbasierten Baustoffen, wie Mörtel und Beton, kann die Platte weitere Komponenten enthalten, wie z.B.
Dekoroberflachen aus anderen Materialien. Insbesondere kann der Latentwarmespeicher nach einem weiteren Aspekt, für den sowohl selbststandig und unabhängig von anderen Aspekten als auch in Kombination mit diesen Schutz beansprucht wird, in dem Plattengrundwerkstoff dispergiert sein. In diesem Fall können auch weitere Materialien als Plattengrundwerkstoff eingesetzt werden, wie z.B. Gips, Holz, z.B. Holzfasern oder dergleichen. Unter Dispergieren wird ein Mischen des Latentwarmespeichermaterials mit dem Plattengrundmaterial verstanden, so dass ein heterogenes Gemisch aus mindestens zwei Phasen vorliegt. Der dispergierte
Latentwarmespeicher kann insbesondere auch homogen verteilt sein. Dabei kann das Latentwarmespeichermaterial sowohl mikro verkapselt als auch makroverkapselt sein, d h verkapselt in Form von kleinen Kugelchen oder dergleichen oder verkapselt in einer größeren Einheit, wie z B. als Teil der Speichertemperierplatte oder die Speichertemperierplatte als Ganzes Verkapselung bedeutet hierbei undurchlässig für das Latentwarmespeichermaterial, um eine Schwund des Materials zu vermeiden. Das Flachenheizelement kann auch durch einfache Widerstandsdrahtheizungen oder in Form von anderen bekannten Flachenheizungen, wie Wand-, Decken- und/oder Bodenheizungen realisiert werden.
Ein Solarheizsystem mit Speichertemperierplatten mit Latentwarmespeicher ermöglicht die Nutzung der Sonnenenergie wahrend des Tages zur Aufladung des Latentwarmespeichers und Abgabe der in dem Latentwarmespeicher gespeicherten Wärmeenergie in der kühlen Nacht. Durch das Zusammenwirken mit dem Flachenheizelementen in den Speichertemperierplatten kann im Wmter eine einfache Heizung eines Gebäudes realisiert werden, wobei eine einfache Temperatursteuerung und/oder -regelung über das Latentwarmespeichermaterial möglich ist, da bei Erreichen des Umwandlungsbereiches die Temperatur zunächst konstant bleibt und die zusatzliche Heizenergie in den Latentwarmespeicher überfuhrt wird Lediglich wenn der Latentwarmespeicher vollgeladen ist, kann über einen Temperaturfühler die entsprechende Flachenheizung abgeschaltet werden. In der Nacht, wenn keine Sonnenergie zur Verfugung steht, wird der Latentwarmespeicher entladen, so dass die Temperatur im Gebäude nicht unter einen bestimmten voreingestellten Temperaturwert fallt. Im Sommer kann das System ohne Betreiben der Flachenheizung zur Klimatisierung des Gebäudes eingesetzt werden, da bei Übersteigen der Raumtemperatur die vorhandene Raumwarme im Latentwarmespeicher gespeichert wird, indem das PCM (phase change material) seine Phase von fest in flussig umwandelt und dadurch Warme verbraucht. In der Nacht, wenn die Temperatur kuhler ist kann durch entsprechendes Lüften des Gebäudes oder Verwendung einer Kühlung z.B. in Form eines mit Kuhlmittel durchflossenen„Flachenheizelements" der Latentwarmespeicher wieder entladen werden, so dass er am nächsten Tag wieder für Kuhlzwecke zur Verfugung steht. Durch den Latentwärmespeicher wird auf Basis der eingestellten Umwandlungstemperatur eine automatische Temperaturregelung erreicht. Darüber hinaus ist es jedoch auch möglich zusätzlich eine Steuerung und/oder Regelung zusammen mit einem Temperaturfühler vorzusehen, welche es ermöglicht in Abhängigkeit von der festgestellten Temperatur und den zukunftig zu erwartenden Anforderungen (Kuhlen/Heizen) den Latentwarmespeicher zu laden oder zu entladen. Da dies bei Temperaturkonstanz erfolgen kann, kann dazu überschüssige Energie oder entsprechend verfügbares Kühlmedium genutzt werden Außerdem kann mittels des Temperaturfühlers festgestellt werden, wie der Zustand des Latentwarmespeichers ist. Bei Kühlung oder Heizung durch eine Kühleinrichtung oder ein Flächenheizelement wird der Latentwärmespeicher entladen oder geladen, bis eine Temperaturänderung feststellbar ist.
Der Temperaturfühler kann in der Speichertemperierplatte angeordnet sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausfuhrungsbeispielen anhand der beigefugten Zeichnungen deutlich. Die Zeichnungen zeigen hierbei in rein schematischer Weise in Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer Speichertemperierplatte in einer ersten
Ausführungsform;
Figur 2 eine perspektivische Darstellung einer Speichertemperierplatte gemäß der vorliegenden Erfindung in einer zweiten Ausführungsform;
Figur 3 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Speichertemperierplatte in einer dritten Ausführungsform;
Figur 4 eine Querschnittsansicht durch ein Gebäude mit einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Solarheizsystems; und in
Figur 5 eine Schnittansicht durch ein Gebäude mit einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Solarheizsystems Die Figur 1 zeigt eine Speichertemperierplatte 1, welche aus einem Lehmbaustoff 2 gefertigt ist und eine Vielzahl an Mikrokapseln 4 eingelagert hat, welche einen Latentwärmespeicher bzw. eine sogenanntes phase change material PCM (Phasenwechselmaterial) enthalten. Die Mikrokapseln mit dem PCM Material werden bei der Herstellung der Lehmbauplatte in den Lehmbauwerkstoff eingearbeitet bzw. untergemischt, so dass sich eine homogene Verteilung des PCM Materials m Form von Mikrokugelchen oder Partikeln über die gesamte
Speichertemperierplatte ergibt.
In der Speichertemperierplatte 1 ist zudem eine Kohlefaserfolie 3 eingearbeitet, die bei dem gezeigten Ausfuhrungsbeispiel an der oberen Stirnseite von der Speichertemperierplatte 1 hervorsteht. Der überstehende Bereich kann als Anschlussmoglichkeit für eine
Stromversorgung oder zur Verbindung mit weiteren Speichertemperierplatten dienen Allerdings ist es auch möglich die Kohlefaserfolie bundig mit den Stirnseiten abschließen zu lassen, wie an der Längs Stirnseite der Figur 1 gezeigt. Zur Verbindung von benachbarten Speichertemperierplatten 1, die nebeneinander und übereinander angeordnet werden können, können dann entsprechende zusatzliche Verbindungselemente wie Stecker oder Clipse Verwendung finden, die lediglich eine elektrische Verbindung gewahrleisten müssen.
Die Kohlefaserfolie 3 weist eine Vielzahl an Lochern 5 auf, um eine gute Einbindung in den Lehmbaustoff zu gewahrleisten, so dass der Lehmbaustoff durch die Locher hindurch dringen kann und die Kohlefaserfolie fest und sicher in der Speichertemperierplatte 1 aufnehmen kann
An Stelle einer Kohlefaserfolie können auch andere elektrische Flachenheizelemente Verwendung finden, die durch eine elektrische Stromversorgung erwärmt werden können, wie beispielsweise Drahtgeflechte, Metallfolien oder dergleichen. Das Flachenheizelement, welches in dem Ausfuhrungsbeispiel der Figur 1 als Kohlefaserfolie 3 beschrieben ist, kann somit durch verschiedenste Materialien und Gestaltungen verwirklicht werden, sofern die Funktion einer einfachen elektrischen Flachenheizung gegeben ist, die vorzugsweise im Niederspannungsbereich mit beispielsweise 12 oder 24 bzw 36 Volt betrieben werden kann.
An Stelle des Lehmbaustoffs 2, aus dem die Speichertemperierplatte 1 vorzugsweise gebildet wird, können auch andere vergleichbare Materialien eingesetzt werden, die hinsichtlich ihres Warmespeichervermogens, ihrer Wärmeleitfähigkeit, der mechanischen Eigenschaften, der Dichte usw. vergleichbare Werte aufweist, wobei Lehmwerkstoffe, die insbesondere zu
Lehmtrockenbauplatten verarbeitbar sind, auf Grund ihrer physikalischen Eigenschaften und insbesondere ihrer Eigenschaften im Bezug auf die Feuchtespeichermoglichkeit und Raumklimatisierung bevorzugt sind Die Materialien zur Bildung des Latentwärmespeichers können durch jedes geeignete Material gebildet sein, die durch einen Phasenwechsel von fest auf flussig und flussig auf fest entsprechende Wärme speichern und wieder abgeben können. Insbesondere kann es sich hierbei um Parafine, also Wachse, oder Salzhydrate handeln. Das PCM-Material kann als Granulat vorliegen und ohne Hülle in dem Lehmbauwerkstoff eingebaut sein, wenn das PCM- Material nicht durch den Lehmbauwerkstoff aufgenommen wird, sondern abgedichtete Hohlräume für das PCM-Material bildet. Darüber hinaus können die PCM-Materialien in entsprechenden Kapseln, beispielsweise Kunststoffkapseln aus Polyethylen oder dergleichen eingelagert sein, um eine Vermischung mit dem Plattenmaterial, insbesondere dem
Lehmwerkstoff zu vermeiden.
Das PCM-Material wird insbesondere so gewählt, dass der Phasenwechsel des PCM- Materials von fest auf flüssig oder flüssig auf fest abgestimmt ist auf die Verwendung in Wohn- oder Arbeitsraumen eines Gebäudes. Insbesondere können die Temperaturbereiche, in denen der Phasenwechsel des Latentwärmespeichermaterials stattfindet, im Bereich von 18° bis 30° C, insbesondere 20° bis 27° C, vorzugsweise 21° bis 26° C liegen.
Findet der Phasenwechsel in diesem Temperaturbereich statt, so ergibt sich bei einem
Temperaturanstieg ein Wärmeverbrauch durch die aufgenommene Schmelzenergie, so dass über einen bestimmten Temperaturbereich die Temperatur in dem Gebäude konstant gehalten werden kann. Erst wenn die komplette Umwandlung des Latentwärmespeichers von der festen in die flüssige Phase abgeschlossen ist und der Latentwärmespeicher somit vollständig geladen ist, erfolgt ein weiterer Temperaturanstieg. Umgekehrt wird beim Absenken der Temperatur unter die Umwandlungstemperatur das Latentwärmespeichermatenal (PCM) vom flüssigen in den festen Aggregatszustand überführt, wobei Wärme freigegeben wird. Diese Wärme führt dazu, dass der Raum des Gebäudes, in dem eine oder mehrere entsprechende Speichertemperierplatten angeordnet sind, geheizt wird, wenn die Temperatur unter einen bestimmten Wert abfällt, so dass zunächst die Temperatur konstant bleibt. Durch die entsprechende Auswahl eines geeigneten Latentwärmespeichermaterials, bei welchem der Phasenwechsel flüssig fest bzw. fest flüssig bei einer bestimmten Temperatur oder einem engem Temperaturbereich stattfindet, kann eine automatische Regelung der Temperatur in dem Gebäude auf diesen Wärmebereich realisiert werden, ohne aufwendige elektronische Steuerungen oder Regelungstechnik verwenden zu müssen. Eine weitere Ausfuhrungsform einer Speichertemperierplatte 10 ist m der Figur 2 gezeigt, bei der wiederum ein Lehmbaustoff 20 für die Herstellung einer Trockenbauplatte mit einer Vielzahl an Partikeln 40 aus Latentwarmespeichermatenal (PCM-Material) vermischt ist, so dass sich ein homogene Verteilung des PCM-Materials in der Lehmtrockenbauplatte 20 ergibt
Die Speichertempenerplatte 10 weist an Stelle einer elektrischen Heizung Heizmittel in Form von Rohren 30 auf, durch die ein entsprechendes Heizmedium, beispielsweise eine
Flüssigkeit oder ein gasformiges Medium geleitet werden kann, um eine Flachenheizung zu bilden Bei der Ausfuhrungsform der Speichertemperierplatte 10 der Figur 2 stehen die entsprechenden Rohre 30 an den schmalen Stirnseiten hervor, um mit benachbarten
Speichertemperierplatten verbunden zu werden oder an ein entsprechendes
Energieversorgungssystem angeschlossen zu werden Selbstverständlich können die Rohre, die den Vor- und Rucklauf darstellen und durch ein einzelnes durchgehendes Rohr gebildet werden können, auch bundig mit der Plattenoberflache abschließen oder versenkt angeordnet sein. Entsprechend kann in dem System eine zweite Art von Speichertemperierplatten (nicht gezeigt) vorgesehen sein, die die entsprechenden korrespondierenden Anschlüsse für die überstehenden Rohre 30 der Speichertemperierplatte 10 aufweisen, also entsprechende Ausnehmungen besitzen, in die die Rohrstutzen eingesteckt werden können. Alternativ können die Speichertemperierplatten auch so ausgeführt sein, dass an einer Seite die entsprechenden Rohre 30 hervorstehen, wahrend an der gegenüberliegenden Seite
Aussparungen vorgesehen sind, in die die entsprechenden Rohrstutzen einer benachbarten Platte eingesteckt werden können. Oder es können entsprechende Verbindungsmittel vorgesehen sein.
Die Speichertempenerplatte 10 unterscheidet sich somit von der Speichertemperierplatte 1 der Figur 1 nur dadurch, dass ein anderes Heizmedium zur Flachenheizung verwendet wird. Im Übrigen unterscheiden sich die Speichertemperierplatten 1 und 10 nicht weiter, so dass auf eine zusatzliche Beschreibung der Merkmale der Speichertemperierplatte 10 verzichtet wird, da diese den Eigenschaften der Speichertempenerplatte 1 entsprechen Insbesondere können beide Speichertemperierplatten 1 und 10 nebeneinander und übereinander an den Wanden, der Decke oder am Boden eines Gebäudes angeordnet werden, um dort entsprechende
Flachenheizelemente mit Speicher- und Klimatisierungsfunktion zu bilden. Anstatt einer homogenen Verteilung der Latentwarmespeichermaterialien über das gesamte Volumen der Speichertemperierplatte, wie bei den Speichertemperierplatten 1 und 10 dargestellt, ist es auch möglich, das Latentwarmespeichermaterial in einer separaten Schicht oder einem begrenzten Volumenbereich in der Speichertemperierplatte vorzusehen Dies ist in der Querschnittsansicht einer entsprechenden Speichertemperierplatte 100 in der Figur 3 gezeigt. Die Speichertemperierplatte 100 der Figur 3 weist wiederum eine Grundplatte 200 aus einem Lehmbauwerkstoff auf, in welcher ein Flachenheizelement 300 beispielsweise in Form einer elektrischen Flachenheizung oder einer entsprechend gestalteten Flachenheizung mit zirkulierendem Heizmedium vorgesehen ist.
An Stelle einer Verteilung von PCM-Material in Form von Partikeln oder Kugelchen über das gesamte Volumen der Speichertemperierplatte wie in den Ausfuhrungsformen der Figur 1 und 2 ist bei der Speichertemperierplatte 100, die im Querschnitt der Figur 3 dargestellt ist, eine Schicht 400 aus PCM-Material vorgesehen, die sich über den gesamten Querschnitt oder auch nur einen Teil des Querschnitts der Speichertemperierplatte 100 erstrecken kann.
Insbesondere kann die Schicht parallel zu einer Hauptflache der Speichertemperierplatte vorgesehen sein.
Die Figuren 4 und 5 zeigen zwei Ausfuhrungsbeispiele für ein Solarheizsystem unter Verwendung der vorgestellten Speichertemperierplatten 1, 10, 100 oder auch anderer Speichertemperierplatten, solange sie die wesentlichen Grundfunktionen der
erfindungsgemaßen Speichertempenerplatten erfüllen Bei der Ausfuhrungsform der Figur 4 sind in einem Gebäude 50 eine Vielzahl von Speichertemperierplatten 1 beispielsweise als Trockenbauwande an den Innenwanden des Gebäudes oder als Verkleidungen der Wände des Gebäudes 50, insbesondere im Innenbereich vorgesehen, die untereinander elektrisch verbunden sind, so dass sie eine entsprechende Flachenheizung darstellen. Die miteinander verbundenen Speichertemperierplatten bzw. einzelne Speichertemperierplatten oder Bereiche von mehreren Speichertemperierplatten sind über elektrische Verbindungsleitungen 52 mit einem Solarmodul 51 verbunden, welches über entsprechende photovoltaische Prozesse Strom erzeugt. Dieser Strom wird genutzt, um die Speichertemperierplatten 1 im Inneren des Gebäudes aufzuheizen. Vorteilhaft ist hierbei, dass Niedervoltheizungen Verwendung finden können, die vorteilhaft mit Solarstrom betrieben werden können. Durch das in den
Speichertemperierplatten 1 vorgesehene Latentwarmespeichermaterial wird die Warme, die durch die Flachenheizung auf Grund des von dem Solarmodul 51 erzeugten Solarstroms produziert wird, ab einer bestimmten, durch das PCM-Material definierten Temperatur in den Speichertemperierplatten 1 gespeichert, ohne dass die Raumwarme über den durch das PCM- Material voreingestellten Wert ansteigt. Sollte der Latentwärmespeicher durch die
Heizenergie, die von der Solarzelle 51 erzeugt wird, vollgeladen sein und ein
Temperaturfühler einen Temperaturanstieg über die vorbestimmte Temperatur feststellen, so kann die Flächenheizung abgestellt werden und der Solarstrom für andere Zwecke verwendet werden. Ein eventuell vorhandener Pufferspeicher (nicht gezeigt) zur Zwischenspeicherung der mit Solarenergie erzeugten Warme kann entsprechend kleiner ausgelegt werden. In der Nacht, wenn keine Sonne und kein Solarstrom zur Verfügung stehen und auf Grund der fehlenden Sonneneinstrahlung es zu einer Abkühlung kommt, werden die
Latentwärmespeichermaterialien in den Speichertemperierplatten 1 beim Absinken unter den voreingestellten Temperaturwert, die gespeicherte Wärme in das Gebäude abgeben, so dass die Temperatur nicht unter den vorbestimmten Wert abfallt. Damit kann ohne aufwendige Steuerungs- und Regelungstechnik eine konstante Temperatur im Gebäude 50 sichergestellt werden.
Im Sommer, wenn keine Heizung notwendig ist, dienen die Speichertemperierplatten 1 zusätzlich zur Kühlung des Gebäudes, da beim Anstieg über die von den
Latentwärmespeichern vorgegebene Temperatur die Latentwärmespeicher die Wärme aufnehmen und so für eine Kühlung des Gebäudes 50 sorgen. In der Nacht, wenn kühlere Umgebungsluft vorhanden ist, kann das Gebäude gelüftet und abgekühlt werden, so dass die in den Latentwärmespeichern gespeicherte Wärmemenge abgeführt werden kann, da durch die Abkühlung das PCM-Material wieder verfestigt wird und so die Wärme abgegeben wird. Damit ist eine einfache Klimatisierung sowohl im Sommer als auch im Winter möglich.
Durch den Lehmbauwerkstoff der für die Speichertemperierplatten 1, 10, 100 Verwendung findet, welche vorzugsweise bei dem erfindungsgemäßen Solarheiz- bzw.
Klimatisierungssystem eingesetzt werden, kann insbesondere durch die sehr gute
Wärmeleitfähigkeit und Wärmespeicherfähigkeit des Lehms sowie auf Grund seiner hohen Dichte und Masse und zusätzlich durch die hohe feuchtigkeitsregulierende Wirkung des Lehms ein besonderes angenehmes Wohnraumklima geschaffen werden. Die Figur 5 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform eines Solarheizsystems in einem Gebäude 60, bei dem die Speichertemperierplatten 10 Verwendung finden, und zwar wiederum als Trockenbauwande im Inneren des Gebäudes bzw. als Verkleidung von entsprechenden Wanden, der Decke oder dem Boden Bei dem Gebäude 60 der Ausfuhrungsform der Figur 5 wird an Stelle eines photovoltaischen Solarzellenmoduls 51, wie bei der Ausfuhrungsform der Figur 4, ein Solarmodul 61 verwendet, bei welchem ein frostsicheres Heizmedium, wie beispielsweise ein Alkohol oder dergleichen oder ein entsprechendes Gas durch die
Sonnenstrahlung direkt erwärmt wird, wobei durch entsprechende Rohrleitungen 52 und 53 das Heizmedium von dem Solarmodul 61 zu den Speichertemperierplatten 10 befordert wird und dann anschließend im Kreislauf wieder zurück zum Solarmodul 61 gefuhrt wird In den Speichertemperierplatten 10 findet ein Wärmeaustausch statt, so dass die vom Solarmodul 61 aufgenommen Sonnenenergie bei den Speichertempenerplatten 10 wieder als Warme abgegeben wird Dabei treten dann dieselben Funktionen und Effekte auf, wie sie im
Zusammenhang mit der elektrisch beheizten Speichertemperierplatte 1 beschrieben worden sind, so dass sich eine wiederholte Beschreibung erübrigt. Auch hier kann ein zusatzlicher Warmepufferspeicher (nicht gezeigt) vorgesehen sein, der entsprechend kleiner ausfallen kann, da ein Teil der Warmespeicherung im Latentwarmespeicher erfolgt.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der beigefugten Ausfuhrungsbeispiele deutlich beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausfuhrungsformen beschrankt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen oder Änderungen durch andersartige Kombinationen einzelner Merkmale oder Weglassen einzelner Merkmale möglich sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Speichertemperierplatte mit einer Flachenheizung und/oder -kuhlung und einem
Latentwarmespeicher
gekennzeichnet durch
einer Grundplatte mit einem lehm- oder zementbasierten Plattengrundwerkstoff.
2. Speichertemperierplatte nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Latentwarmespeicher homogen verteilt in der Grundplatte vorgesehen ist
3. Speichertemperierplatte nach Anspruch 1 oder 2 oder dem Oberbegriff des Anspruchs
1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Latentwamespeicher in dem Plattengrundwerkstoff dispergiert ist
4. Speichertemperierplatte nach einem der vorhergehenden Ansprache,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Flachenheizung durch eine Kohlefaserfolie, ein Kohlefasergewebe, ein
Kohlefaservlies oder Kohlefasergewirk gebildet ist.
5. Speichertemperierplatte nach einem der vorhergehenden Ansprache,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Latentwarmespeichermateπal einen Umwandlungstemperaturbereich von 18° bis 30°, insbesondere 20° bis 27°, vorzugsweise 21° bis 26° aufweist
6. Solarheizsystem für Gebäude mit einem Solarheizelement oder einer photovoltaischen Zelle und mindestens einer Speichertemperierplatte mit einer durch das
Solarheizelement beheizbaren Flachenheizung und einem Latentwarmespeicher.
7. Solarheizsystem nach Anspruch 6,
gekennzeichnet durch
eine Speichertemperierplatte nach einem der vorhergehenden Ansprache. Solarheizsystem nach Ansprach 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Solarheizsystem einen Temperaturfühler und eine Steuerung und/oder Regelung umfasst Solarheizsystem nach einem der Ansprache 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Abschaltautomatik vorgesehen ist, die die Heizung bei einer bestimmten
Temperatur abstellt Verfahren zur Klimatisierung eines Gebäudes mit mindestens einer
Speichertemperierplatte, insbesondere nach einem der Ansprache 1 bis 5, bei welchem im Winter bei kalten Umgebungstemperaturen ein Flachenheizelement der
Speichertemperierplatte beheizt wird, insbesondere durch Solarenergie beheizt wird, wobei nach Überschreiten einer bestimmten Raumtemperatur der
Latentwarmespeicher aufgeladen wird und in der Nacht bei Abkühlung des Gebäudes, wenn die Heizung nicht betrieben wird, der Latentwarmespeicher entladen wird und dabei seine Energie abgibt, wahrend im Sommer der Latentwarmespeicher bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur dem Gebäude Warme entzieht und somit zur Kühlung beitragt und der Latentwarmespeicher geladen wird, wobei in der Nacht, wenn die Temperaturen absinken, der Latentwarmespeicher durch Lüftung oder Kühlung des Gebäudes und damit verbundenem Abkühlen entladen wird
PCT/EP2010/060369 2009-07-17 2010-07-16 Solarheizsystem, klimatisierungssystem und speicherheizplatte hierfür WO2011007009A2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10744543A EP2507560A2 (de) 2009-07-17 2010-07-16 Solarheizsystem, klimatisierungssystem und speicherheizplatte hierfür

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009026201 2009-07-17
DE102009026201.6 2009-07-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2011007009A2 true WO2011007009A2 (de) 2011-01-20
WO2011007009A3 WO2011007009A3 (de) 2013-03-07

Family

ID=43449885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2010/060369 WO2011007009A2 (de) 2009-07-17 2010-07-16 Solarheizsystem, klimatisierungssystem und speicherheizplatte hierfür

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2507560A2 (de)
WO (1) WO2011007009A2 (de)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012127064A3 (de) * 2011-03-24 2013-04-25 ULRICH, Peter G. Heizvorrichtung
DE102012100084A1 (de) 2012-01-05 2013-07-11 Emma Gmeiner Lehmbauplatte mit zellstruktur und verfahren zu ihrer herstellung
ES2421831R1 (es) * 2012-03-05 2013-10-28 Univ Valladolid Elemento constructivo con integración de sistemas activos calefacción-refrigeración, en placas de yeso/elementos de trasdosado con materiales de cambio de fase incorporados
FR3001184A1 (fr) * 2013-01-24 2014-07-25 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de ventilation, chauffage et/ou climatisation pour vehicule automobile
CN104236131A (zh) * 2014-10-07 2014-12-24 伟视幕墙（上海）有限公司 一种带有相变蓄热室模块的太阳能平板集热器
EP2629043A3 (de) * 2012-02-14 2015-03-25 Vysoke Uceni Technicke V Brne Wärmespeichermodul mit einem System von Kapillarrohren und Anordnung solcher Module
WO2015125093A1 (en) * 2014-02-19 2015-08-27 Ceramiche Brennero Spa An heating item for surface covering
EP2980330A1 (de) * 2014-07-31 2016-02-03 Axel Lange Bauplatte
FR3026471A1 (fr) * 2014-09-30 2016-04-01 Verelec Radiateur electrique a changement de phase
DE102022130409A1 (de) 2022-07-27 2024-02-01 Matthias Schilling Leichtbau-Verbundplatte
DE102022130409B4 (de) 2022-07-27 2024-07-11 Matthias Schilling Leichtbau-Verbundplatte und Verwendung dieser

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2544403C1 (ru) * 2013-09-25 2015-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) Система гелиотеплохладоснабжения с качественным воздухообменом в зданиях
CN104433264A (zh) * 2014-12-09 2015-03-25 贵州科聪科技开发有限公司 带空气净化器的多功能电暖茶几
CN109678411B (zh) * 2019-01-11 2021-07-27 东南大学 一种纤维增强相变调温板的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006128565A1 (de) 2005-05-31 2006-12-07 Moletherm Holding Ag Wandaufbau einer innenraum-begrenzungswand und heizmodul

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE734094A (de) * 1968-06-06 1969-12-05
DE3035931C2 (de) * 1980-09-24 1983-12-01 Karl Heinz 3353 Bad Gandersheim Vahlbrauk Wandelement für Gebäude
DE3270995D1 (en) * 1981-08-19 1986-06-12 Mario Stiffler Latent heat accumulator, manufacturing process and uses thereof
JPS61235484A (ja) * 1985-04-10 1986-10-20 Sekisui Prefab Homes Ltd 蓄熱体
US5755216A (en) * 1995-06-06 1998-05-26 The University Of Dayton Building products incorporating phase change materials and method of making same
DE20305942U1 (de) * 2003-04-12 2003-06-26 Transsolar Energietechnik Gmbh Verbessertes Bauteil
NL1024007C1 (nl) * 2003-07-25 2005-01-26 Leonardus Wouter Koot Muurelement en eventueel dakelement alsmede bouwkundige constructie voorzien van een dergelijk element.
DE102005049428A1 (de) * 2005-10-15 2007-06-06 Schürmann, Heinrich Plattenförmige elektrische Widerstandsheizung zur Raumklimatisierung in Wohnungen und Gebäuden. Die Verbundplatten können Zimmerwände stabilisieren.
DE102007010923A1 (de) * 2007-03-05 2008-09-11 Bautevent Gmbh Decken-, Wand- oder Bodenbauelement
DE202007012999U1 (de) * 2007-09-17 2008-03-27 Ilkazell Isoliertechnik Gmbh Zwickau Vorgefertigtes Verbundplattenelement zum Klimatisieren von Räumen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006128565A1 (de) 2005-05-31 2006-12-07 Moletherm Holding Ag Wandaufbau einer innenraum-begrenzungswand und heizmodul

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012127064A3 (de) * 2011-03-24 2013-04-25 ULRICH, Peter G. Heizvorrichtung
DE102012100084A1 (de) 2012-01-05 2013-07-11 Emma Gmeiner Lehmbauplatte mit zellstruktur und verfahren zu ihrer herstellung
WO2013102676A1 (de) 2012-01-05 2013-07-11 GMEINER, Emma Lehmbauplatte mit zellstruktur und verfahren zu ihrer herstellung
EP2629043A3 (de) * 2012-02-14 2015-03-25 Vysoke Uceni Technicke V Brne Wärmespeichermodul mit einem System von Kapillarrohren und Anordnung solcher Module
ES2421831R1 (es) * 2012-03-05 2013-10-28 Univ Valladolid Elemento constructivo con integración de sistemas activos calefacción-refrigeración, en placas de yeso/elementos de trasdosado con materiales de cambio de fase incorporados
FR3001184A1 (fr) * 2013-01-24 2014-07-25 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de ventilation, chauffage et/ou climatisation pour vehicule automobile
WO2015125093A1 (en) * 2014-02-19 2015-08-27 Ceramiche Brennero Spa An heating item for surface covering
EP2980330A1 (de) * 2014-07-31 2016-02-03 Axel Lange Bauplatte
FR3026471A1 (fr) * 2014-09-30 2016-04-01 Verelec Radiateur electrique a changement de phase
CN104236131A (zh) * 2014-10-07 2014-12-24 伟视幕墙（上海）有限公司 一种带有相变蓄热室模块的太阳能平板集热器
DE102022130409A1 (de) 2022-07-27 2024-02-01 Matthias Schilling Leichtbau-Verbundplatte
DE102022130409B4 (de) 2022-07-27 2024-07-11 Matthias Schilling Leichtbau-Verbundplatte und Verwendung dieser

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011007009A3 (de) 2013-03-07
EP2507560A2 (de) 2012-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011007009A2 (de) Solarheizsystem, klimatisierungssystem und speicherheizplatte hierfür
Rodriguez-Ubinas et al. Applications of phase change material in highly energy-efficient houses
Garg et al. Design and analysis of PCM based radiant heat exchanger for thermal management of buildings
Lai et al. Heat transfer and thermal storage behaviour of gypsum boards incorporating micro-encapsulated PCM
EP2519783B1 (de) Einrichtung zur temperierung eines raums
JPS61163984A (ja) 熱エネルギ−貯蔵用複合材料およびその製造方法
DE102009055441A1 (de) Einrichtung zur Temperierung eines Raumes
DE102008009553A1 (de) Integrierte außenliegende Wandheizung-ein Verfahren zur Nutzung der massiven Außenwand als ein in ein Gebäudeheiz- und Kühlsystem integrierter thermischer Speicher und als Murokausten- Wärmeübertrager
EP1619444A1 (de) Temperiertes Gebäude und Verfahren zur Herstellung eines temperierten Gebäudes
Valizadeh et al. Development and thermal performance of wood-HPDE-PCM nanocapsule floor for passive cooling in building
EP2902712A1 (de) Thermisch aktivierte Bodenplattenanordnung
DE102013003357B4 (de) Kombinierte Speicher- und Heizvorrichtung
EP3473943B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur klimatisierung von räumen über thermisch aktivierte betonelemente
EP0048385A2 (de) Verfahren zur Beheizung von Gebäuden mittels eines Wärmepumpenprozesses
DE102022116248B3 (de) Zweiverbindungssystem für wärmepumpen und erdwärmekollektoren
WO2010099861A1 (de) Klimadecke
AT518416B1 (de) Wärmespeicher und Wärmeträgernetz
DE10019931C1 (de) Aktives thermisches Bauelement
DE102019107756A1 (de) Temperiervorrichtung
EP1886068A1 (de) Wandaufbau einer innenraum-begrenzungswand und heizmodul
DE19855594C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Homogenisieren von Temperaturen in gekühlten oder beheizten Baukörpern
DE9116975U1 (de) Anlage zum Heizen und/oder Kühlen eines Gebäudes mit Solarenergie unter Verwendung von transparenter Wärmedämmung
DE102010056047B3 (de) Wandelement sowie Klimatisierungssystem und Verfahren zum Klimatisieren von Bauwerken
Rodríguez-Ubiñas et al. Latent heat thermal energy storage systems in lightweight construction: review of PCM applications in Solar Decathlon houses
Hwang et al. Analysis of Incorporating a Phase Change Material in a Roof for the Thermal Management of School Buildings in Hot-Humid Climates. Buildings 2021, 11, 248

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2010744543

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010744543

Country of ref document: EP