Europäisches Patentamt J European Patent Office © Veröffentlichungsnummer: Office europeen des brevets EUROPÄISCHE © ©Anmeldenummer: 0 027 A1 PATENTANMELDUNG 79103879.7 ^ Anmeldetag: 10.10.79 (22) © Veroffentlichungstag der Anmeldung: 22.04.81 Patentblatt 81/16 @ Benannte Vertragsstaaten: BE CH DE FR GB IT LU NL SE (m) Wärmesammelanlage. O Eine Sammelanlage (1) faßt sämtliche in einem Gebäude anfallenden Abwärmemengen zusammen und führt diese Wärmemengen dem Verdampfer (21) einer Wärmepumpe zu. Hierzu kann sowohl der Verdampfer (21) in der Wärmesammelanlage angeordnet, als auch die gesamte Wärmepumpe in diesen Wärmesammler (1) untergebracht werden. Die Wärmesammelanlage ist - im Bezug auf die Abwärmeströme - an zentraler Lage, vorzugsweise knapp unter dem Dach, angeordnet. In der Wärmesammelanlage werden sämtliche anfallenden Lüftungskanäle und Abgasleitungen zusammengefaßt. Es können auch als Luft-Sonnenkollektoren ausgebildete Dachzwischenräume direkt angeschlossen werden. ©Int.CI.3: F 24 D 1 1 / 0 2 F 25 B 2 7 / 0 2 © Anmelder: JenbacherWerke AG Achenseestrasse A-6200 Jenbach/TiroKAT] @ Erfinder: Fezzi, Ekkehard, Dr.montDipl.-lng. Kienbergstrasse 24 A-6200 Jenbach(AT) 147 der Gegenstand für sondere bei Wärmesammler ein Wärme gewinnbare bar gemacht wird. Die Wirkung von wärme Wärme nutzbare Es ist geren daß bekannt, jenem anderen wird. Bei Medium einer vorteilhaft, mediums, sator ist, relativen oder heizung Kompressor mit mit verwertet einen dem die der relativ niedrigerem Auslangen geringerer Druck in mehr werden kann. um so gerin- wird Wärme ist des einer finden. Der Fällen einer Temperatur arbeiten. daher es weil.diese mit und zugeführt Temperatur arbeiten, kann nicht entzogen Konvektorenheizungen das nutz- Temperaturdifferenz beispielsweise zu rück- Ausnutzungsgrad die Senkung Wärmepumpenanlage daher sonst Wärme die (Heizmedium), Vorlauftemperatur einer dem bzw. ange- Niedertemperatur- eine geringer Fußbodenheizung Radiatoren rigeren je Dachraum Abgasströmen höheren um so Gebäudeheizung zur mit eine Abkühlung bzw. haben, Medium jenem und Wärmepumpenanlagen Leistungsbedarf zwischen Luft- im W ä r m e p u m p e n p r o z e ß (Leistungsziffer) über deren im gewinnbare setzt Wärmepumpen durch voraus, Gebäudebeheizung, vorzugsweise sämtlichen aus die am G e b ä u d e die wodurch ist; insbe- Wärmesammelanlage, für Wärmepumpenanlagen welcher ordnet eine ist Erfindung und Hiedurch Heizgegen- niedKondenFußbodender wird die einer der Senkung Zahlreiche ist dem Dachbodenraum die durch des bei wird für so Leistungsbedarf elektrische daß groß, Celsius fließendem von auch aber Gebäude die in den Dach- nutzen. zu Leistungs- Vereisungsgefahr den Wärmepumpenbe- Antriebsmotoren bei Luft und somit niedriger bekannte wird Gebäudeheizung der um o d e r Außentemperaturen mittels Wärme- Elektrizitätsversorgungsunternehmen verwerten die stehendem Gewässer, oder im S i n n e einer daß Wärmepumpe einen können. alle ihre einem ist Abgase Entlüftungen aus zusammengeführt einer angeordnet. Er faßt Abgasströme in angeordnet an und hiefür so bezweckt Sammelkanal Abluft- zusammen, Verdampfer der kommen nachstehenden die Sie der Gebäudes dem Pro- zyklischen Gebäude des Wärme beheizenden nutzen. im und zu eines Stelle Vorzugsweise Abgasströme der Abluft Vorzugsweise höchstmöglichen möglichst für in neuerdings Sammelkanal, Kanäle die Grundwasser r Abwärme ist, Niedertemperatur- Erdreich. anfallende durch können. mit die dies diese nochmals nunmehr in werden Gebäudes will Erfindung zesses des zusätzlich Wärmepumpenanlagen wärme entnehmen wird. wird. verboten Andere ebenfalls mancher seitens pumpen Die Grad Null oder Die erschwert Speziell zu Anordnung der abgekühlt durchströmende Verdampfer Gebäudes dieser Nutzwärme ihre Wärmepumpe Verlustwärme übergehende Verdampfers unter den eines gearbeitet. trieb. entnehmen Deckenkonstruktion die bodenraum ziffer die Hilfe mit H e i z m e d i u m s . der Verdampfer bekannt, es Trotzdem des Temperatur im die verbessert Wärmepumpe Wärmepuppensysteme wenn Luft, So der Leistungsziffer Wärmepumpe wodurch. übertragen Abluft- und Betracht: den Innenräumen, im b e s o n d e r e n aus dem der Heizraum, Abstrahlungswärme Abgase ähnlichen von Heizungen, von den Küche, Dachräumen; Bädern, Heiz- oder Maschinenräumen; und Wärmepumpenantriebsmotoren Einrichtungen; im "Kaltdächern", von Entlüftungen sowie Sonnenkollektoren, Sinne Luft- von der "Entlüftungen" Außen- fassaden. Fig. 1 (1) sammlers ches so eine zeigt in in sich an ausgeführt schalen Das Gebäude Heizanlage daß ist, (2) einen (5)und bekannter unten von nach für die für die Badentlüftung. Räume Die sind Heizanlage durch eine im K e l l e r , Art kend Die henden Art weitere kann ersetzt und entspricht ist nur (4) zweischalig beiden mit die Dach- kann. Heizanlage dem A b g a s z u g für wel- (7) wie enthält, Küchenfür Lüftungszüge die zur bzw. (10) ü b r i g e n behandeln. im H e i z r a u m hier den Lüfterzüge (9) Weitere zu außer Dach durchströmen Heizraum welcher (3), oder aber (11), (4) einer auch welche beispielsweise ist. aufgestellt im H o c h b a u beispielsweise, werden ergänzt sehr Diese Ge- weitverbrei- keinesfalls einschrän- verstehen. zu im einen Wärmepumpenanlage samtanordnung teten quer oder Heizraumentlüftung sinngemäß kaltes oben noch (8) als Wärme- Satteldach zwischen (6), auch Weise mit Außenluft besitzt Kamin (5) Gebäude (2) einem eines Anordnung beispielsweise Gebäude (2) Wärmemengen einer Nutzung Wärmepumpenanlage geführt. anfallenden werden in innerhalb unter normalerweise einer des sehr äußeren teilweiser verlorenge- wirtschaftlichen Kreislaufes einer Wärmerückgewinnung zu- Fig. 2 zeigt tischen ist in der einen (14) durch ler kann. Der gelangen über die den in Wärmesammler als mit dem (13) befestigt. Dachzwi- erwärmte (15) dem Sonneneinstrah- durch die Kanal in Luft im Wärmesamm- den (14), nach außen nach unten durch für durch Sonneneinstrah- erwärmte Luft. Sie (15), Sammler von wobei strömen, eine wird Kaltluft unten von (14) nach je (18) Absperrelementen Zwischenraum offenen dachtraufenseitig (13) die mittels Öffnen Bedarf bzw. unter Querschnitt, Dachzwischenraum Außentemperatur Anfall den daß Dachhaut wirkt (17), Isolierung lung die durch begrenzt Kanal Dachhaut südseitigen Dachzwischenraum (1) schema- (1) im zweckentsprechender Form, verbunden, so Wärmesammler viereckigen beliebiger, (14) unter einem mindestens durch schenraum lung mit Schnitt, Dachgebälk Er den beispielsweise in den nachströmen kann. Die Dachhaut (15) der Isolierung (17) Sonnenkollektor sige Abdeckung lust und (17) an bekannter in Wärme Im übrigen als Beispiel eternit, lässige Eine Hiezu durch den Die Isolierung verhindert Dachhaut (15) absorptionsfördernde der auftreffenden Luft- als lichtdurchläsDie (14) und Konvektionsver- beschränkt. Unterseite. Umwandlung Weise eine welche Hohlraumes des Weise ist (14) den ist in an Methoden zur Sonnenstrahlung ausgestaltet. die gestattet wird Form, die weitere in wird, auf einfachster beispielsweise sonnenseitigen verschiedene einer erleichtert, beispielsweise benützt Folie Anbringung dadurch der Ausbildung Luft-Sonnenkollektor großflächig wellige der an dem H o h l r a u m erfindungsgemäßer vorgesehen, Rückseite der weitgehenden haut in ist ausgebildet. (16) mit Verbindung Rückstrahlungsverlust Wärmeverlust sich in ein deren Variationen. als Dachhaut Wellblech Erhebungen Weise oder die befestigt Variation entsteht (15) ein Zum Folie lichtdurchlässigen daß Dach- eine Well- lichtdurch- werden kann. dadurch, daß die ist Damit der wird allgemeinen Dachfläche orientierte wäre Es aber flacher extrem Dachfläche Pultdach zwischenraum In (26) die Fortluft Anzahl destens ein nach sammlers sind (1) außen (1) ein zu jalousie Eine weitere (5) anlage diese Die (24), oder der beispielsweise genannten (?) über einen Abgase oder auszubil- beispielsweise ein wird. sehr In flaches in im Längs- führt durch die der Ein den Lüftungszügen Um d a s dem vor bekannter durch (22) sind (21) (23), (1) Dachzu. und entspremin- vorzugsweise VentilatorgeErde des beispielsweise Art, V e r - zugeführt. Ventilator ist im Verbindungsstutzen Entlüftungszügen Schalldämpfer verwertbare Süden dem W ä r m e s a m m l e r auch dämpfen, geschützt unmit- gegenüberliegende (13) untergebracht. Witterungseinflüsse daß schematisch Kältemittelverdampfer Relaxationsschalldämpfer gegen (1) wird den (15) werden. Luft vorgesehen. im W ä r m e s a m m l e r räusch aus (26) bindungsstutzen chenden (1) nach ausgebildet Zuführkanal erwärmte Wärmesammler den die die auch Wärmesammler (14) der wäre-demnach sein, Flachdach ein ein Dachhaut der denkbar, Dachneigung Mindestens schnitt. kann Luft-Sonnenkollektor ausgestattet den zeigt und vorzusehen. weiteres auch kann analog Fig. 3 gegeben Luft-Sonnenkollektor als Sinne diesem (15) als ohne beiden (17) zweckmäßig es den und Isolierung Dachhaut der unter telbar Die wird. ausgeführt zwischen Folie dieser zwischen (14) werden. angeordnet bei Luftraum isolierende Zwischenraum den. doppelwandig der lichtdurchlässigen Wänden Im Folie lichtdurchlässige vorgesehen, beispielsweise eine Wärmeein der Flatter- ist. ist Wärmemenge das (11), Wärmepumpenanlage Abgas aus Verbindungsstutzen dem zugehörigen (26) Heiz- besonders falls brennkraftmaschinengetrieben werden der ist. Abgaszug dem W ä r m e t a u s c h e r (27) diese zugeführt. Um durch die können, ohne nungen Schäden im W ä r m e s a m m l e r die werden erhalten, der mit und gekühlt den Ventilator Auch die Abstrahlungswärme mit dem In einer ist mesammlers Wärmepumpen In auch zu dieser In Fig. auch dort weitere Dachbodenraum Oberfläche große eine zwangsläufig gibt Luft. lichen dampfer Dieser entspricht sämtlicher, anfallender Wand (30) ler Damit (29) ist ausgebildet, (1) angesaugt wird nutzbar die gemacht. mit die Abstrah- Anordnung ist Strahlungsabwärme. ausgeführt, Möglichkeit (28) Wärmesammler strömt (1). Die Dachbodenräume Erwärmung wird wo- kann. Öffnung üblichen der als gleichzeitig Wärmepumpe den der darin im S a m m l e r er- befind- (1) dem Ver- übermittelt. der weiteren Abwärmen einem welche wird, über die eine Wärmeabstrahlung ist es erfindungsgemäßen eine darunter durch Dabei Diese werden Wärmeinhalt Schließlich Die in gewisse zusätzlich (21) der zusätzliche Luft relativ Wär- Wärmepumpen- damit erfindungsgemäße Durch dem wird verwertet. und erheblichen erweitert eine (11) beispielsweise gesamte Wärmesammler der örtlich erwärmt. brennkraftmaschinengetriebenen dargestellt. aus die ab- die erfindungsgemäßen nutzen. zu Umkleidung eine ist 3 des Wege bei wird schallisolierende weiter Heizraumes unterzubringen der wegen Falle diesem des zu (27) Restwärme Entlüftung vorgesehen, direktem vorteilhaft besonders Einbauteilen Wärmepumpenanlage die Entwicklung es auf lungswärme der (8) Wärmesammler im anlage werdenden durch Entlüftungszug weiteren seinen angesaugten Luftmengen Weise vorteilhafter Korrosionserschei- Abgaswärmetauscher frei über in im Abgase dabei und abküh- weitgehend bekannten zu len nämlich Abgase Anordnung gemäß Fig. befindliche Hohlraum Luft in den Wärmesamm- Verbindungsleitung der Nutzung Außenwände gleichgültig, wie (31). weitgehend die Hohl- 4. (30) räume Fassade gehängte in Hohlsteinen einer Auflage verwirklicht baulich eine oder den entsprechende mit ist ebenso Wänden, Folie Denkbar sind. ist eine Ausbildung vor- von die beispielsweise schmalen Hohlräumen entsprechenden denkbar. Zur ist Regelung den in (32) Die Weise len als als vorgesehen, ist Regelorgane Regelorganen durch sowohl vorgesehen. in vorzugsweise Thermostate, auch von sich an be- Wachsthermostate, einem Servosteuerungmit zentra- Steuergerät. Auch in 2 und Fig. len Weise seinem allen das einen zentra- sich an bein Microprozessor wärmetechnischen Erfordernissen kann. einheitlichen diesen durch einem zu das in werden, (32) Regelorgane können Regelorgane beispielsweise Regelverhalten entsprechen auch diese derartige zusammengefaßt Steuergerät kannter 3 sind Fig. Alle dargestellt. In dieser Anzahl Verbindungsleitungen entsprechenden Betätigung kannter ausreichende eine Regelkreis kann selbstverständlich (18) Fig. 2 mit Absperrelement gemäß einbezogen werden. Die Anordnung nach Verhältnissen gegebenen gemäß beispielsweise als Kollektor die weise Wand entnommen Ein weiteres hängigkeit in ist einer dem nach jeweils abzustimmen. Hohlraum den Soferne Dachfläche kann wird, erfindungsgemäß Teile des gewissen vom u m b a u t e n , hergestellt. ist sonnenseitige ausgebildet aus 4 beispiels- der anliegen- werden. beschriebener kastenteile, mäßig Ziel 2 die Fig. diesem zu Fig. aufeinander besonders Zuluft den stehend 2 und Fig. Damit zu die Wärmesammlers als Baugrößenstaffelung beheizenden sollen Ausbildung die Raum, vor- Bauin Ab- fabriks- Baukastenteile oder Arbeitsaufwand Elemente mit minimalem montiert und installiert Für die sieht die Erfindung ist In Fig. 5 unter Jalousie und Im den Aufbaues (35) ist der (36) auch Ganz ähnlich rere Verbindungsstutzen sammelkanal und nerer und im Bereich bedingt nötig, Dachodenraum weise durch Luft hobene insbesondere Falschluft abgekühlt der Ausbildung men ist. Bereich mit der Ebenso des wird die keine soll mit deren Fällen spielsweise in Verdampfers Abdichtung Dichtheitsanforderung spiel ist die in 0-Ringen in oder geringerer Abhängigkeit mit können. ist die soll der größere den Abdichtung die in diesem an sich durch Bereich Luft wid- aus dem austreten. So- Bereichen,.höherer bekannter zum B e i - Weist, Manschetten,ausgeführt. Dichtheitsanforderung Steckverbindungen. ange- Sorgfalt zu abgekühlte diesen beispiels- oder Dachbodenraum (39) nur dem aus Temperatur erleiden eine klei- Saugbereich ohnedies wenn in oder Im Aus- den von größerer ab stark meh- oder beachten weshalb Abdichtung einen natürsein. Regelorgane (38) Hingegen werden, könnten es Ver- zu Leckverluste mehr ein Wärme- Abgaswärmetauscher nicht Abgaswärmetauscher. den dann, wird. angesaugt den und Temperatur niedriger Ver- untergebracht. beispielsweise werden ausgeführt Das außerdem Druckverhältnissen Dichtwirkung nimmt und Besonders welche bei- 3, (33) auf. angebracht, enthalten Dichtstellen, Temperatur- ist Abschlußelement das abschließen. der bildung den Verbindungsstutzen kann Fig. Kältemittelverdampfer. enthält Regelorgan lich mehrere gemäß Ventilator Am V e r b i n d u n g s s t u t z e n e l e m e n t ( 3 7 ) mit Wärmesammlers Austrittselement den Montage unterteilen. zu des Unterteilung Das Wärmetauscherelement bindungsstutzen erleichtere Austrittsschalldämpfer Ventilatorelement Das eine Wärmesammler umschließt (34) dampferelement und prinzipiellen dargestellt. spielsweise die mögliche des Wahrung den vor, eine Stelle und werden. Fertigung fabriksmäßige Ort an In den genügen anbei- ist In Fig. 6 die nung der lers dargestellt. weitert schallisolierend Elementen vorgesehen. zu erwünschten ohne dient, men soll die im Es lator ziehen. Für Überlegung der entspricht (22) zur Die daher in auch um zu gela- anschließen- und bei körper- den den übrigen außerdem in Wartungspunkten jedes kann Wärmetausch Auch nach mit der ein liegt wird zum B e i - Dachbodenraum isoliert zu überneh- sein. Hin- abgekühlte Luft keine Bereich eine Isolierung einzelne Um- Außenluftansaugung zur nicht je darin So Vorteil. dem diesem Element ist eine Wärme er- sinn- anzustellen. erfindungsgemäßen Entlüftung Ausbildung weiteren des des Auslegung, gesamten den Größe des Ventilatorelementes erfindungsgemäßen auf Luftwechselbedürfnisse die den Gebäudes Wärmesammlers nun men. den enthalten es aus dingt schiedlichen mit werden. wenn Verdampfer sodaß aufnehmen, gemäße Elemente Wärme braucht ist. er- schwingungsdämpfenden Bedarf Klappen, Element, weiteres forderlich Solche ausgeführt und mehr (43) einzelnen Elemente können gegen schwingungsdämpfend erfindungsgemäßer erste örtlich Bedarf schwingungsdämpfend nach Wärmesamm- schalldämmend ausge- unerwünschten oder entsprechend beträchtlicher des können. dem das (41) Weise Wärmeisolation der spiel Wände Die Die gebung nach überdies bekannter herankommen dieser verbunden. sind sich ist Kompensatoren Maßnahmen an Element ebenfalls Anord- erfindungsgemäße einem überdies ist über Elementen den seine Element und (42) gert in Hiezu sind Das führt. (40) Wärmepumpe und erwähnte bereits in Venti- heranzu- Elementen Vorteil, teilweise zweckmäßig be- die unter- abzustim- 1. dadurch heizung, sammler des (1) Dachraumes deren Luft- über Wärmesammelanlage daß (1) Wärmesammler der nutzung der (14) Wärmesammelanlage nach angeordnet ist, 10, dieser dem aufzunehmen, Außentemperatur Anspruch einer Anspruch bis 10) mit der verbunden ist. Wärmesammelanlage nach besteht Medien aus und in führen, Anspruch angeordnet ist, korrosionsbeständigem direkt die Kanäle, eingeleitet ge- über Ab- und/oder 1 bis im W ä r m e s a m m l e r welchem Dach- (1) Heiz- Wärmepumpenanlage zugsweise A u s - dadurch 1, luftkanäle (27) zum ist. Wärmesammler Wärmetauscher zur ausgebildeten der daß ge- Zuluftströme daß gekennzeichnet, dadurch 1, kennzeichnet, (7 liegt, 26). 13, vorzugsweise geführt nach (2) bis (7 aus Stelle Abgasströme Sonnenenergie zwischenraum 4. und Abluftkanälen kennzeichnet, 3. Gebäude vom ein Wärme- höchsten der an Gebäude- zur daß gekennzeichnet, Temperatur mittels Wärmepumpen vorzugsweise um s ä m t l i c h e 2. für Wärmesammelanlage dadurch 3, (1) ein welcher vor- Material die aggresive s i n d . 5. gekennzeichnet in den dem Wärmesammler (31), leitungen der Wand Luft nach mit Verbindungs- dem H o h l r a u m der Ventilatorelement 36, nach saugender diesem (21) wobei 38), und ein Ver- (39) Anspruch 1 bis (11 ein untergebracht Kältemittelver(23) (24). nach bzw. den daß 40) daß Haube 1 bis Ansprüchen im W ä r m e s a m m l e r angeordnet den nach gekennzeichnet, schallisolierende (22) dadurch ein v o r - 6, Austrittschalldämpfer gekennzeichnet, Wärmesammelanlage durch die Abdichtungen nachgeschaltet Jalousie Wärmepumpe 35, sind. Wärmesammelanlage durch 33, Verbindungsstutzen- Ventilator eine (1) (Austrittselement zugsweise und 5, Wärmesammler im W ä r n e s a m m l e r ( 1 ) und (30) 1 bis gekennzeichnet, daß dampfer 9. daß einheitlichen Wärmesammelanlage ist die Bauwerkes Ansprüchen Abschlußelement ausgebildet 8. sowie aus den ist 34, Wärmetauscherelement 37, welche sind, betreffenden welche ausgeführt bindungen (13,26) zuführen, Verdampferelement 7. des gekennzeichnet, element Abluftkanäle entnehmen. (29) mehrteilig dadurch (1) Wärmesammelanlage dadurch 4, eingeleitet Räumen den aus 1 bis Anspruch weitere daß, Wärmesammler Abluft 6. nach Wärmesammelanlage 1 bis 8, Wärmesammler ausgebildet (1) dadie ist. Ansprüchen der 7, ist. (1) daals 10. Wärmesammelanlage dadurch gekennzeichnet, Gebäudes durch (2) Sammler 11. nach (1) verbunden Wärmesammelanlage dadurch eine nach gekennzeichnet, elemente (18) und und Ansprüchen der daß in (13) durch Steuergerät 1 bis Dachraum des mit dem (28) Öffnung 9 ist. den Ansprüchen daß Regelorgane Leitungen ein den den die 1 bis 10, Absperr(32) in den Verbindungsstutzen beeinflußt werden. (26)