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DE3148480A1 - Vorrichtung zur temperaturregelung eines gebaeudes und bauelement zur verwendung in einer derartigen vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zur temperaturregelung eines gebaeudes und bauelement zur verwendung in einer derartigen vorrichtung

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DE3148480A1
DE3148480A1 DE19813148480 DE3148480A DE3148480A1 DE 3148480 A1 DE3148480 A1 DE 3148480A1 DE 19813148480 DE19813148480 DE 19813148480 DE 3148480 A DE3148480 A DE 3148480A DE 3148480 A1 DE3148480 A1 DE 3148480A1
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DE
Germany
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collector
heat
transfer medium
heat transfer
box
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19813148480
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English (en)
Inventor
Hermann Dipl.-Ing. 8600 Bamberg Rannoch
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of DE3148480A1 publication Critical patent/DE3148480A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00Hot-water central heating systems
    • F24D3/18Hot-water central heating systems using heat pumps
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
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Description

  • Vorrichtung zur Temperaturregelung eines Gebäudes
  • und Bauelement zur Verwendung in einer derartigen Vorrichtung.
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Temperaturregelung eines Gebäudes, mit der eine Erhöhung des Nutzungsgrades eines Energieträgers gegeben ist, die aus Bauelementen aufgebaut ist, in deren Hohlraum ein Wärmeträgermedium zirkuliert, sowie Bauelemente zur Verwendung in einer derartigen Vorrichtung.
  • Eine Vorrichtung für Gebäudewandungen oe dgl. zur regulierbaren Aufnahme von Sonnenenergie und/oder zur Abstrahlung von Wärme in den freien Raum, bei der ein großflächiges Element dem freien Raum zugewandt und ein .:weites großflächiges Element dem freien Raum abgewandt ist, wobei die beiden Elemente über einen zu beheizenden und/oder zu kühlenden Wärmeträger in Wärmetausch stehen, so daß ein Element als wärmeaufnehmende Senke und das andere Element als wärme abgebende Quelle wirkt, ist aus der DE-AS 22 45 153 bekannt. Dort ist jedem der großflächigen Elemente mindestens eine Gruppe von über praktisch in gesamter Länge mit dem entsprechenden Element wärmeleitend verbundenen Rohrabschnitten zugeordnet, wobei die RohrabschLitte einer Gruppe des einen Elementes mit den entsprechenden Rohrabschnitten einer Gruppe des anderen Elementes über Verbindungsrohrabschnitte verbunden sind. Bei dieser bekannten Vorrichtung liegt der Wärmeträger kombiniert in gasförmiger und flüssiger Form vor.
  • Außerdem ist der Aufbau einer derartigen, bekannten Vorrichtung aufwendig.
  • In der Zeitschrift db 10/1981, Seiten 55 und 60 ist ein flexibler Wärmespeicher beschrieben, bei dem zur natürlichen ULd künstlichen Regulierung des thermischen Raumklimas ein leicht gebautes Fassadenelement aus einem Metallblechpaneel mit einem wärmedämmenden Kernteil aus einer Wärmedäminschicht mit einem Konvektorteil kombiniert ist. Der Konvektorteil an der Innenseite des Métallblech-Fassadenelementes besteht aus einem Eanalsystem für die Führung des Heiz- oder Kühliediums Wasser und einem nach innen hin liegenden Kanalsystem für die Führung von Luft zur verstärkten Wärme oder Kühlenergieabgabe durch Konvektion an die Raumluft. Dort wird als Wärmeträgermedium Wasser verwendet, um das außergewöhnlich ge-ringe Wärmespeichervermögen leichter Sandwich-Wandkonstruktionen deutlich zu verbessern. Auch diese bekannte Konstruktion ist in ihrem Aufbau jedoch aufwendig.
  • Aus der DE-AS 25 07 6n4 ist ein Baustein mit Isolierschicht zum Errichten von Außenmauerwerk von Gebäuden bekannt. Bei diesem bekannten Baustein mit Isolierschicht ist zwar der Wärmeleitwiderstand vergrößert, die durch das Außenmauerwerk transmittierte Wärmeenergie ist jedoch unwiederbringlich verloren.
  • Ein durch Soanenenergie klimatisierbares Gebäude mit einem Dachgeschoß und einer als Kollektor für die Sonneneinstrahlung ausgebildeten Dachfläche, insbesondere Wohnhaus, bei dem die als Kollektor au3gebildete Dachfläche eine steilere Neigung aufweist als eine andere, als Reflektor für die Sonneneinstrahlung ausgebildete Dachfläche und bei dem die Dachfläche mit der steileren Neigung etwa senkrecht zur winterlichen Mittags sonne hin ausgerichtet ist, ist aus der DE-AS 24 43 029 bekannt. Dort sind auch superschwarze bzw. superweiße Oberflächen beschrieben, die als Meinelschichten bekannt sind und die die Sonneneinstrahlung hundertprozentig aufnehmen bzw. fast vollständig reflektieren.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Temperierung eines Gebäudes anzugeben, mit welcher der durch Transmission bedingte Wärmeenergieverlust sehr stark reduziert ist, die sich sowohl zur Heizung als auch zur Kühlung sehr 61t eignet und die aus einfachen, leicht handhabbaren Bauelementen aufgebaut ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das den Hohlraum der Bauelemente durchströmende Wärmeträgermedium die durch das Mauerwerk transmittierte Wärmemenge zum größten Teil aufnimmt und speichert und nur ein kleiner Teil durch das Mauerwerk irreversibel transmittiert wird, und daß das Wärmeträgermedium durch einen Sammelkanal zu einem Wärntauscher gefunrt und in diesem zur Raumtemperaturregelung benutzt wird und das abgekühlte Wärmeträgermedium durch einen zweiten Sammelkanal wieder in den als Kollektor wirkenden Hohlraum der Bauelemente zurückströmt. Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und von dafür geeigneten Bauelementen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Wärmetransmissionsverlust durch die Wände und durch die Fensterflächen eines Gebäudes sehr stark reduziert ist, weil die Transmissionsenergie zum größten Teil an das in einem Kreislauf zirkulierende Wärmeträgermedium abgegeben und über einen Wärmetauscher mit einer Wärmepumpe und/oder mit einer konventionellen Heizung kombiniert zur Gebäude emperierung zurückgeführt wird. Durch die Möglichkeit der gezielten Steuerung der Geschwindigkeit und/oder der Temperatur des zirkulierenden Wärmeträgermediums kann in vorteilhafter Weise die Wandtemperatur geregelt werden und in Verbindung mit einer bekannten Wärmepumpe können kurze Kälteperioden mit Temperaturen unter +3°C überbrückt werden, weil mit der beispielsweise aus elektrischen Geräten, Glühlampen, der menschlichen Wärme und aus der Abwärme des Heizungsraumes gegebenen Restwärme des Gebäudes die Wärmepumpe noch eine bestimmte Zeit lang betrieben werden kein. Erfindungsgemä3 wird die Transmission der Wände aus dem Raum in die Wand yefördert. Diese Förderung reicht aber nur bis zum als Wärme kollektor wirkenden Hohlraum des Bauelementes. Sie wird dort durch die in einem Kreislauf zirkulierende Luft als Wärmeträgermedium an der weiteren Transmission ins Freie gehindert. Bei genügend hohen Außentemeraturen ergibt sich erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise eine zusätzliche Transmission von außen durch die Wand nach innen zum als Kollektor wirkenden Hohlraum des Bauelementes.
  • Je höher die Zirkulationsgeschwindigkeit des Wärmeträgermediums im Kollektor ist, umso größer ist die Uransmissionsgeschwindigkeit der Wärmemenge in Richtung zum Kollektor. In vorteilhafter Weise kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei Betriebsgebäuden, die ihren Wärmeenergiebedarf überwiegend durch in ihrem Inneren anfallende Abwärme decken, diese Abwärme länger genutzt werden, weil in jedem Zirkulationsumlauf nur ein wesentlich kleinerer Energieanteil irreversibel verloren geht als sonst durch das Mauerwerk transmittiert. Ein Teil der länger vorhandenen Wärmeenergie kann quasi als Uberschußwärme an andere Gebäudeteile abgegeben werden. Dies gilt insbesondere auch für Mehrfamilienwohnhäuser, wo die zentraler liegenden Wohnungen von den sie umgebenden Wohnungen durch Decken und Wände Abwärme erhalten. Werden diese Decken und Wände ebenfalls mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet, so wird die transmittierte Wärmeenergie im Kreislauf über die Heizanlage, die beispielsweise aus einer Kombinationsanlage aus einem Transmissionswärmekollektor, einem Sonnenkollektor, Erd- bzw. Luftwärmekollektoren, einer Wärmepumpe, einer Fußbodenheizung und einem Heißwasserspeicher bestehen kann, zuruckgeführt. Alle Wohnungen einer Wohnanlage haben somit in vorteilhafter Weise stets den gleichen Wärmebedarf. Dabei kann die Luftzirkulation in den als Kollektor wirkenden Hohlräumen entweder für jede Wand einzeln und/oder für alle Wände gemeinsam geregelt werden.
  • Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines als Decken- oder Wandverkleidung ausgebildeten, als Rollenware vorliegenden Kollektors zur Wärmerückgewinnung, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer aus mehreren Kollektoren bestehenden Batterie, Fig. 3 Temperaturdiagramme verschiedener möglicher Betriebszustände einer Vorrichtung zur Temperatureinstellung Fig. 4 einen Kollektor in offener Vorderansicht, Fig. 5 Energieflußdiagramme zum Vergleich des Standes der Technik mit der Erfindung Fig. 6 eine praktische Ausbildung von übereinander angeordneten Bauelementen, Fig. 7 eine räumliche Darstellung eines Bauelementes zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 8 eine Seitenansicht eines Bauelementes im Mauerverbund, Fig. 9 eine schematische Darstellung des Verbundes einer Anzahl Kollektoren, Fig. 10 Varianten der Ausbildung der am Kollektor befindlichen Halterungen für die seitlich anzubringenden Mauersteine, Fig.11 ein Bauelement mit einem mittigen Mauerstein und zwei seitlichen Kollektoren, Fig.12 einen Ausschnitt des Überganges von einem Kollektor zu einem anderen, und Fig.13 eine andere Ausbildung eines Uberganges von einem Kollektor zu einem anderen Kollektor.
  • Fig. 1 zeigt einen zwischen superweißen Innenwänden 11 und superschwarzen Außenwänden 12 als Kollektor 1 wirkenden Hohlraum, der durch Stege 13 mäanderförmig unterteilt ist. Auf der linken Seite ist schraffiert ein Mauerwerk 2 angedeutet, mit dem der Kollektor 1 eine Einheit bildet. Mit dem Kollektor 1 verbunden ist ein Einlaßkanal 3 und ein Auslaßkanal 4 für die Luftzirkulation durch den Kollektor 1, eine Vorlaufleitung 5 zu einer Wärmepumpe WP und eine Rücklaufleitung 6 zum Einlaßkanal 3 des Kollektors 1. Durch die Stege 13 zwischen den Wänden 11 des Kollektors 1 ergibt sich eine steife Konstruktion des Kollektors 1. An der dem Mauerwerk 2 gegenüberliegeiden Seite des Kollektors 1 kann eine Schicht aus einem Dämmstoff angeordnet sein. Für die Punktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist jedoch primär wichtig, daß das zirkulierende Wärmeträgermedium im Kollektor 1, der als Platten- oder Rollenware aus wasserabweisender, imprägnierter Pappe, aus Kunststoff, aus Metall, o.dgl. bestehen und feuerfest bzw.
  • feuerhemmend ausgebildet sein kann, die von innen durch das Mauerwerk transmittierte Wärmemenge aufnimmt und an eine externe Wärmepumpe WP abgibt. Die Wärmepumpe WP gibt diese überschüssige Wärmeenergie an die Raumheizung ab und das energieärmere Wärmeträgermedium wird wieder dem Kollektor 1 zugeführt, so daß der Kreislauf geschlossen ist. Im Falle hoher Außentemperaturen kann das kühlere Wärmeträgermedium die von innen kommende Wärmemenge beispielsweise an einen Heißwasserspeicher abgeben und so wieder rückgekühlt werden. Hierdurch ist es möglich, cLie erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Raumkünlung zu benutzen.
  • Fig. z zeigt eine Batterie aus mehreren parallelgeschalteten Kollektoren 1, die durch querstehende Stege 13 das Wärmeträgermedium in mäanderförmigen Bahnen durchströmen lassen. Die Kollektoren 1 sind mit Einlaßkanälen 3 und mit Auslaßkanälen 4 über Leitungen 5 und 6 derart mit einer Wärmepumpe WP zusammengeschaltet, daß sich durch die getrennten Kreisläufe über die Wärmepumpe WP eine weiter verbesserte Abstufung ergibt, mit der die durch das Mauerwerk 2 transmittierte Wärmemenge abgefangen und größtenteils zurückgewonnen werden kann. Bei der in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten Rollen- oder Plattenware von Kollektoren 1, die sowohl einseitig als auch beidseitig mit einem Dämmstoffbelag versehen sein kann, ist eine Befestigung auf den Wänden und Decken eines Gebäudes innen und/ oder außen auch noch nachtraglich möglich.
  • Fig. 3 zeigt von oben nach unten Temperaturdiagramme für drei verschiedene Außentemperaturen. Im oben dargestellten Diagramm beträgt die Außentemperatur beispielsweise +200. Bei dieser Temperatur muß eine herkömmliche Wärmepumpe normalerweise bereits abgeschaltet werden. Durch die Wärmeenergie, die von innen durch das Mauerwerk 2 transmittiert wird, ist die Temperatur des Wärmeträgermediums erhöht, so daß die Wärmepumpe WP länger arbeiten und die transmittierte Energie größtenteils wieder zur Raumheizung nutzen kann. Nur ein kleiner Teil der transmittierten Wärmeenergie von ca. 20 ß geht, wie durch den kleien rechten Pfeil angedeutet worden ist, irreversibel verloren. Im mittleren Diagramm sind die Verhältnisse für eine andere Variante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einer Außentemperatur von -3°C dargestellt. Hier wird das Wärmeträgermedium mittels eines Kühlaggregates K gezielt auf die Außentemperatur eingestellt, so daß zwischen dem Wärmeträgermedium und der Außenseite kein Temperaturgefälle vorhanden ist. Das bedeutet jedoch, daß keine Wärme transmittiert werden kann. Die Wärmeenergie wird infolge des stärkeren Temperaturgefälles schneller durch das Mauerwerk transmittiert auf das Wärmeträgermedium und von dort auf die Wärmepumpe WP übertragen, die die Wärmeenergie wieder für die Raumheizung zur Verfügung stellt. Sowohl die vom Kühlaggregat K als auch die von der Wärmepumpe WP abgegebene Wärmemenge ist nicht verloren, wenn die beiden Aggregate sich im Gebäudeinneren befinden. Das untere Diagramm zeigt die Temperaturverhältnisse bei bei sommerlich warmen memperaturen von +25°C Außentemperatur und 18°C Innenraumtemperatur. Hier wird die Energie, die von beiden Seiten auf das Wärmeträgermedium aufgeladen wird, was durch die gegeneinander gerichteten Pfeile verdeutlicht ist, beispielsweise in einem Heißwasserspeicher abgearbeitet und das abgekühlte Wanmeträgermedium wieder in den Kollektor eingeleitet. Hiermit eignet sich die Vorrichtung außer zur Heizung also auch zur Raumkühlung.
  • Fig. 4 zeigt eine offene Vorderansicht eines bahnförmigen Kollektors 1, beispielsweise aus einer wasserabweisenden, feuerhemmenden Pappe, der als Rollen- oder Plattenware vorliegen kann. Querstegel3, die gegeneinander versetzt sind, stützen die beiden Seitenwände gegeneinander ab und bilden einen mäanderförmig gestalteten Innenraum, durch den ein im Einlaßkanal 3 eintretendes und den Kollektor 1 durch den Auslaßkanal 4 wieder verlassendes Wärmeträgermedium, beispielsweise Luft, hindurchströmt.
  • Fig. 5 zeigt auf der linken Seite ein schematisches Energie-£lußdiagramm entsprechend dem Stande der Technik. Mit A ist der Anteil der Wärmeenergie angedeutet, der durch das Mauerwerk transmittiert und unwiederbringlich verloren geht, so daß durch eine Heizungsvorrichtung die gleiche Energiertnge C wieder zugeführt werden muß, um den Energieverlust auszugleichen. Auf der rechten Selbe ist im Vergleich dazu schematisch das Energiediagramm einer erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt. Daraus ist ersichtlich, daß die irreversibel in die Umgebung transmittierte Energiemenge A' wesentlich kleiner ist ( '- 0,2 . A ), und daß der größte Teil B' mittels des Wärmeträgermediums im Heizungssystem reversibel vorhanden bleibt, so daß nur eine kleine Energiemenge C' erforderlich ist, um das System im Gleichgewicht zu halten. Zur weiteren Verdeutlichung mag die nachfolgende Modellrechnung dienen: Für ein Einfamilienhaus mit Mindestwärmeschutz nach WSchVO,1977 gilt ~~~~
    Wärmeverlust (h) durch
    Transmission Lüftung
    Keller 12
    Dach 16
    Außenwand 24
    Summe: 52
    Wärmeverlust (°S) durch i
    Transmission 1 Lüftung
    Fenster - 25 23
    Bei einem Heizwärmebedarf von 180 kWh/m2 ergibt dies:
    Wärmeverlust (%) Wärmebedarf
    (kWh/m²)
    flächen ohne Fenster
    ensterflächen
    Transmission 25 45so
    Lüftung 23
    gesamt 100 180
    Unter der Annahme eines Transmissionsverlustes aus dem Kollektor von 10%, d.h. 18 kWh/m2 ergibt sich damit:
    Wärmeverluste
    Transmission Lüftung
    (%) (kWh/m²) (%) (kWh/m²)
    Kollektor 10 18
    Fenster 25 45 23 41,4
    Gesamt (ohne Lüftung) 35 63
    Gesamt ( mit Lüftung) 58 104,4
    Wird die Transmission durch die Fensterflächen erfindungsgemäB durch einen Kollektor dadurch reduziert, daß der Kollektor unter einem Fenster oder rund um das Fenster transmittierte Warmluft in den Kollektor hineinsaugt und diese Energie des Wärmeträgermediums dem Heizungssystem zur Verfügung stellt, oder daß bei doppelverglasten Fenstern eine direkte Absaugung aus den Fenstern in den Kollektor stattfindet, dann ergibt sich bezüglich der Wärmeverluste folgende Modellrechnung:
    Wärmeverluste
    Fensterflächen
    Transmission 25 45
    Lüftung 23 41,4
    ransmi ssionsverlust
    aus dem Kollektor 10 18
    PLansmissionsverlust
    aus dem Absaugen 10 18
    umme Kollektor+Absauger 20 36
    esamtbedarf 100 180
    esamteinsparung 80 144
    Fig. 6 zeigt übereinander angeordnete Bauelemente in Form von Mauersteinen 21, die zwischen sich einen kastenförmigen Hohlraum als Kollektor 1 einschließen. In der Mantelfläche des Kollektors 1 sind symmetrisch Löcher 14, 15 derart angeordnet, daß sich die Löcher 14,15 nebeneinander bzw. aufeinander angeordneter Kollektoren 1 fluchtend überdecken. Die seitlichen Mauersteine 21 sind gegen den Kollektor 1 derart versetzt, daß die Grund- und Deckflächen 22, 23 zwischen sich einen jrtel- oder KleI spalt einschließen, wenn die Grund- und Deckflächen 16,17 der Kollektoren 1 im Mauerverbund aufeinander liegen. Ein Einlaßkanal 3 und ein Auslaßkanal 4 sind abmessungsgemäß den Bauelementen angepaßt, so daß ein Kühlmedium, beispielsweise Luft oder Wasser durch die dicht übereinander und nebeneinander angeordneten Kollektoren 1 zirkulieren und in die Kollektoren 1 transmittierte Wärme aufladen kann.
  • Fig. 7 zeigt in räumlicher Darstellung einen zwischen zwei Mauersteinen 21 befindlichen Kollektor 1 mit einem kastenförmigen Hohlraum. Auf der Mantelfläche des Kollektors 1 sind symmetrisch verteilt Durchgangslöcher 14 und 15 vorhanden.
  • Die Mauersteine 21 sind gegen den Kollektor 1 derart diagonal versetzt, daß die Mauersteine 21 bei dicht neben- und aufeinander liegenden Kollektoren 1, zwischen ihren Flächen 22,23, 24 und 25 Mörtelspalte freilassen.
  • Fig. 8 verdeutlicht den Mauerverbund und die Versetzung der Mauersteine 21 gegen den kastenförmigen Kollektor 1 besonders deutlich. Dabei ist die Grundfläche 17 des Kollektors 1 gegen die Grundfläche 23 der Mauersteine 21 um ein Maß h versetzt.
  • während die Deckfläche 16 des Kollektors 1 gegen die Deckfläche 22 der Mauersteine 21 um ein Naß h+ dh versetzt ist. Das Naß Lh entspricht einer Mörtelfugenhöhe zwischen übereinanderliegenden Mauersteinen 21. Desgleichen ist die Vorderfläche 18 des Kollektors 1 um ein Naß b+ ab gegen die Vorderfläche 25 der Mauersteine 21 versetzt, während die Rückfläche 19 des Kollektors 1 gegen die Rückflächen-24 der beiden seitlichen Mauersteine 21 um ein Naß b versetzt ist. Die Bohrungen 14 und 15 im kastenförmigen Kollektor 1 sind auf ihren entsprechenden Flächen 16,17,18 und 19 angeordnet, damit - wie in Fig. 9 dargestellt ist - das Wärmeträgermedium durch die dicht aufeinanderliegenden Löcher 14 und 15 in den kastenförmigen Kollektoren 1 in den Pfeilrichtungen zirkulieren kann.
  • Fig. 10 zeigt verschiedene Ausführungsformen des als Kollektor 1 wirksamen kastenförmigen Hohlraumes in schematischer Darstellung mit Schlitzen 14,15 ir. seiner Mantelfläche. Am kastenförmigen Hohlraum sind seitlich Halterungen 111 und/oder 112 angeformt, die zur Befestigung von Mauersteinen dienen. Die oeffnungen 14,15 in Form von Schlitzen sind um die Mittelachsen des kastenförmigen Hohlraumes symmetrisch angeordnet, so daß die Schlitze 14,15 übereinander und nebeneinander angeoriSeter Bauelemente stets genau fluchten. Ist das Verhältnis von Schlitzbreite zu Stegbreite ausreichend groß, verbleibt auch bei nichtfluchtender Zuordnung der benachbarten Kollektoren ge ügend Freiraum zum Durchstromen des Wärmeträgermediums.
  • Fig. 11 zeigt ein Baielement, bei dem an einem Mauerstein 21 seitlich zwei Kollektoren 1 in Form kastenförmiger Hohlräume befestigt sind. Die Plantelflächen der beiden Kollektoren 1 besitzen symmetrisch angeordnete Öffnungen 14,15, durch welche das Wärmeträgermedium hindurchströmt Damit die kastenförmigen Kollektoren 1 mit ihren Stirnflächen 16,17 stets direkt aufeinander zu liegen kommen, ist der Abstand h zwischen der Stirnfläche 16 und der Stirnfläche 22 des Mauersteines 21 um einen Betrag #h größer als der Abstand h zwischen der Stirnfläche 17 und der Stirnfläche 23. Der Betrag ah entspricht dabei der Breite einer Mörtelfuge oder Klebefuge.
  • Fig. 12 zeigt einen Ausschnitt aus dem Ubergang von einem Kollektor 1 zu einem darüberliegenden Kollektor 1, wobei auf jeder Stirnfläche 16,17 eine elastisch nachgiebige Schicht 28, beispielsweise eine Filzschicht, vorhanden ist, welche den Durchgang zwischen den Öffnungen 15 für das Wärmeträgermedium seitlich abdichtet. Die Stirnflächen 22 und 23 der Mauersteine 21 zweier übereinander angeordneter Bauelemente besitzen voneinander einen Abstand entsprechend einer Mörtelfuge.
  • Fig. 13 zeigt eine andere Ausbildung der Öffnungen 15 der kastenförmigen Kollektoren 1, bei der der obere Hohlraum 1 mit einem Bördelrand ausgebildete Öffnungen 15 besitzt, während der darunterliegende Hohlraum in seiner oberen Stirnfläche 16 Öffnungen 15 besitzt, welche dem Bördelrand der Öffnungen 15 der unteren Stirnfläche 17 angepaßt sind. Dadurch ergibt sich eine unproblematische Montage der Bauelemente übereinander. Für die Montage der Bauelemente seitlich nebeneinander gilt das oben gesagte entsprechend. Auch hier besitzen die Stirnflächen 22 und 23 der seitlich neben den kastenförmigen Hohlräumen 1 angeordneten, diametral versetzten Mauersteine 21 voneinander einen Mörtelfugenabstand.
  • Die erfindungsgemäßen Bauelemente können die Größe von an s;ch bekannten Mauerziegeln besitzen oder sie können die Größe von z.B. bei Fertighäusern bekannten großflächigen, ganzen Mauer-, Decken bzw. Dachelementen besitzen. Anstelle der beschriebenen Nollektoren 1 mit Hohlraum können diese auch aus einem gut luftdurchlässigen Vollmaterial bestehen, beispielsweise geschäumter Sehla n- oder Bimsbetonstein oder gebundenen und verfestigten I:dserstoLLen (ähnlich "Heraklith"), wobei zur Umwälzung des Wärmeträgermediums 1-ligcl-rncdiunls entsrechend bemessene Gebläse einzusetzen sind.
  • Leerseite

Claims (17)

  1. PATENTÄNSPRUCHE: 1. Vorrichtung zur Temperaturregelung eines Gebäudes, mit der eine Erhöhung des Nutzungsgrades eines Energieträgers gegeben ist, die aus Bauelementen aufgebaut ist; in deren Hohlraum ein Wärmeträgermedium zirkuliert, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das den Hohlraum (1) der Bauolemente durchströmende Wärmeträgermedium die durch das Mauerwerk (21) transmittierte Wärmemenge zum größten Teil aufnimmt und speichert und nur ein kleiner Teil durch das Mauerwerk irreversibel transmittiert wird, und daß das Wärmeträgermedium durch einen Sammelkanal (4) zu einem Wametauscher geführt und in diesem zur Raumtemperaturregelung benutzt wird und das abgekühlte Wärmeträgermedium durch einen zweiten Sammelkanal (3) wieder in den als Kollektor (1) wirkenden Hohlraum der Bauelemente zurückströmt.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicLnet, daß als Wärmeträgermedium Luft oder Wasser verwendet wird, das die als Kollektor wirkenden Hohlräume der Bauelemente mit definierter Geschwindigkeit durchströmt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Wärmeträgermedium beaufschlagte Wärmetauscher so dimensioniert ist, daß das den Bauelementen nach dem Wärmetauscher in einem Kreislauf wieder zugeführte Wärmeträgermedium eine relativ niedrige Temperatur besitzt.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch~3, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Bauelementen zirkulierende Wärmeträgermedium bei erhöhter Außentemperatur auch aus der freien Umgebung Wärme gewinnen kann.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Bauelementen zirkulierende Wärmeträgermedium bei sommerlichen Außentemperaturen seinen Wärieüberschuß über den Wärmetauscher an einen Brauchwasserspeicher abgeben kann, so daß sich ein Kühleffekt ergibt.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (21-), Decken, Böden und/oder die Dachflächen eines Gebäudes mit mit Luft durchströmten Bauelementen ausgerüstet sind, und daß insbesondere die Fenster und Außentüren an ihren Äußenkanten Schlitze besitzen, durch welche die dort austretende Wärmemenge der zirkulierenden Luft als Wärmeträgermedium zugeführt wird.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente auf ihrer Innenseite und/ oder auf ihrer Außenseite und/oder in ihrem Mittelbereich einen als Kollektor wirksamen Hohlraum besitzen, der vom Wärmeträgermedium durchströmt wird.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor (1) eines Bauelementes als Rollenware oder als Plattenware vorliegt oder aus einem sehr porösen Kunststein in Form von Leichtbeton oder Bimsbeton besteht.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor (1) eines Bauelementes ein kastenförmiger Hohlraum mit symmetrisch angeordneten Löchern (14,15) in seiner Mantelfläche ist.
  10. 10. Bauelement zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der kastenförmige, als Kollektor (1) wirkende Hohlraum mit diagonal versetzt angeordneten Mauersteinen (21) fest verbunden eine Einheit bildet.
  11. 11. Bauelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Seite oder auf beiden Seiten des kastenförmigen Hohlraumes (1) Mauersteine (21) angeordnet sind.
  12. 12. Bauelement nach Anspruc'l ' C, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mauerstein (21) auf zwei Seiten äe einen kastenförmigen Kollektor (1) besitzt.
  13. 13. Bauelement nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der kastenförmige Hohlraum (1) eine weiße Innenfläche (11) und eine schwarze Außenfläche (12) besitzt.
  14. 14. Bauelemert nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum des kastenförmigen Kollektors (1) durch Stege (13) mäanderförmig unterteilt ist.
  15. 15. Bauelement nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des kastenförmigen Kollektors (1) zwischen den Löchern (14,15) mit einem elastischen Preßbelag (28) bedeckt ist.
  16. 16. Bauelement nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (15) in der Grundfläche (17) des kastenförmigen Kollektors (1) eine Aufbördelung besitzen und die fluchtenden Löcher (15) in der gegenüberliegenden Grundflc,¢he (15) ohne Bördelung eben ausgebildet sind.
  17. 17. Bauelement nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der kastenförmige Kollektor (1) auf zwei aufeinander senkrecht stehenden Flächen (16,18) über die seitlichen Mauersteine (21) um eine Fugenbreite weiter vorsteht als er auf den beiden anderen Flächen (17,19) gegen die Mauersteine (21) zurückgesetzt ist.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3402370A1 (de) * 1984-01-25 1985-08-01 Ernst Dipl.-Ing. 3584 Zwesten Träbing Nutzung des baulichen feuchtehaushaltes zur energieeinsparung
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