neuartige Solar-Wärmepumpen-Heizung
by
othmarmaeser
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last modified
2008-08-06 12:15
This climate response measure was submitted by third parties in summer 2008 as part of the competition for the cc.alps project. Responsibility for the contents rests with the persons indicated on the form.
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Für unser Wohnhaus haben wir eine neuartige Solar- Wärmepumpen-Heizung gebaut, bei welcher eine thermische Solaranlage durch eine neuartige Vorrichtung mit einer herkömmlichen Wärmepumpe (mit Erdspeicher) thermisch gekoppelt wurde. Diese Solar- Wärmepumpen-Heizanlage benötigt nur einen Bruchteil an elektrischem Strom. Wenn zukünftig viele derartige Anlagen, anstelle der derzeit üblichen gebaut werden, so kann dadurch ein wesentlicher Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden.
Für unser Wohnhaus haben wir eine neuartige Solar- Wärmepumpen-Heizung gebaut, bei welcher eine thermische Solaranlage durch eine neuartige Vorrichtung mit einer herkömmlichen Wärmepumpe (mit Erdspeicher) thermisch gekoppelt wurde. Diese Solar- Wärmepumpen-Heizanlage benötigt nur einen Bruchteil an elektrischem Strom. Wenn zukünftig viele derartige Anlagen, anstelle der derzeit üblichen gebaut werden, so kann dadurch ein wesentlicher Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden.
a new solar- heat pump - heating system
Mitigation measure
- technical
- educational
- Energiesparmaßnahme
- Nature conservation
- Building industry and housing
- Energy supply
- Tourism
transnational
Solaranlage
Wärmepumpenheizung
Koppelung
Durch die Massnahme konnte eine thermische Solaranlage mit einer herkömmlichen Wärmepumpenanlage thermisch gekoppelt werden und dadurch vermehrt Solarenergie als Heizenergie genützt werden. Die Effizienz der Anlage resultiert aus mehreren Teileffekten. Der Erdspeicher wird in der warmen Jahreszeit mit Solarenergie geladen und auch im Winter bei Sonneneinstrahlung teilweise nachgeladen. Schon bei geringer Sonneneinstrahlung bezieht die Wärmepumpe infolge der Koppelung solar erwärmte "Sole" über die Solaranlage. Diese Effekte bewirken wesentlich kürzere Wärmepumpenlaufzeiten und damit eine große Ersparnis an elektrischem Strom. Weites ist zu beachten, dass die Wärmepumpe nur im Hochwinter fallweise benötigt wird und ansonsten die direkte solare Heizung ausreichend ist. Wenn zukünftig viele derartige Solar-Wärmepumpen-Heizanlagen gebaut werden so kann dadurch viel Heizenergie durch Solarenergie abgedeckt werden und damit ein wesentlicher Beitrag zum Klimaschutz geleistet werde
Die Anlage ist seit 3 Jahren in Betrieb und funktioniert bestens bei sehr geringem Stromverbrauch. Ich habe für die technische Vorrichtung, wie sie nachstehend in der Figur B dargestellt ist (eine größere Darstellung mit detaillierter Beschreibung findet sich in der PDF-Datei Beilage Cipra, siehe weiter unten) keine Patentanmeldung gemacht. Daher steht die Produktidee zur Umsetzung und Verwertung JedermannFrau zur Verfügung. Jeder interessierte Laie oder jede Fachperson/Firma kann die Produktidee aufgreifen, verwerten und weiter entwickeln.
Die Massnahme hat bewirkt, dass unser Haus auf Grund des hohen Solarenergieanteils und des geringen elektrischen Stromanteils sehr umweltfreundlich beheizt wird. Weil die Heizung weit überwiegend durch die Solarenergie erfolgt wird wenig CO2 in Folge unseres Heizbetriebes in die Atmorsphäre abgegeben (keine Verbrennung von Heizöl, Gas, Kohle oder Holz) lediglich für die Stromerzeugung ist zu berücksichtigen dass in den Kraftwerken CO2 bzw. Atomreaktionsrückstände anfallen. Weil einerseits mit dieser Heizanlage direkt solar geheizt wird wenn genügend Solarenergie anfällt und die Wärmepumpe nur in Betrieb geht wenn direkte solare Heizung nicht möglich ist wird praktisch nur im Hochwinter die Wärmepumpe zeitw. benötigt und arbeitet sodann die Wärmepumpe unter abnorm guten Bedingungen wie dies nachstehnd beschrieben wird. Da in vielen Regionen nicht nur im Hochwinter geheizt wird bewähren sich derartige Anlagen besonders.
Assessment criteria for the Jury’s decision
Durch den verminderten Stromverbrauch in Folge der thermischen Koppelung der Wärmepumpe mit der Solaranlage, wird im Gegensatz zum Stromverbrauch einer Wärmepumpenheizanlage ohne Solareinbindung, weniger Kraftwerkskapazität für die Stromerzeugung benötigt bzw. werden weniger CO2 und sonstige Verbrennungsabgase bzw. Atommüll produziert. Dieser Effekt kommt selbstverständlich vorallem dann in größerem Umfang zum Tragen, wenn viele derartige Anlagen, anstelle der derzeit üblichen errichtet werden. Der verminderte CO2 Ausstoß bewirkt eine Verminderung an CO2 in der Atmosphäre womit wiederum weniger Sonnenenergie aus dem Weltall von der Atmosphäre aufgenommen wird und die Klimaerwärmung (Abschmelzung der Gletscher etc.) nicht im sonstigen Ausmaß erfolgt. Unser Solar-Wärmepumpen- Heizanlage benötigt nur ca. 1/4 des Stromes wie ihn eine herkömmliche Wärmepumpenheizanlage mit Erdspeicher ohne Solareinbindung benötigen würde.
Die negativen Folgen des Klimawandels können, wie unter der vorigen Position beschrieben, durch den verminderten Stromverbrauch abgeschwächt werden. Unsere Solar- Wärmepumpenheizanlage benötigt nur ca. 1/4 an elektrischem Strom, im Vergleich zu einer Wärmepumpenheizanlage mit Wärmeentnahme aus dem Erdreich ohne solare Einbindung. Demgemäß wirkt sich die Stromeinsparung im Großen aus wenn viele derartige Anlagen gebaut werden.
| Field | Positive impact | Neutral impact | Negative impact |
|---|---|---|---|
| Landscape | X | ||
| Alpine ecosytems/biodiversity | X | ||
| Water, soil, air | X | ||
| Others | X | ||
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Die Auswirkung in Bezug auf die Landschaft ist positiv, positive Auswirkung auf den Erhalt der Gletscherlandschaft. Die solare Wärme-Einspeicherung in der warmen Jahreszeit erfolgt in Erdspeicher welche nicht sichtbar sind. Es sind keine (großen oberirdischen) Wärmspeicher erforderlich (wie z.B. isolierte Wassertanks zur saisonalen Solarwärmespeicherung). Die Auswirkung auf Alpine Ökosysteme/Biodiversität ist positiv wegen der abgeschwächten Klimaerwärmung. Die Auswirkung auf Wasser, Boden, Luft ist ebenfalls positiv weil weniger thermische Kraftwerke für die Stromerzeugung benötigt werden bzw. weniger fossile Brennstoffe, Holz, Kohle, bzw. Atomenergie benötigt wird. |
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| Field | Positive impact | Neutral impact | Negative impact |
|---|---|---|---|
| Social justice | X | ||
| Co-determination/participation | X | ||
| Regional/cultural identity | X | ||
| Others | |||
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Die Auswirkung auf die soziale Gerichtigkeit ist positiv. In den Industrienationen wird weniger Strom benötigt, damit verringert sich der "Druck" auf die Ausbeutung der Erdölvorkommen, Erdgasvorkommen, Kohlevorkommen und Uranlagerstätten und wirkt sich dies in Richtung soziale Gerechtigkeit positiv aus. Bezüglich Mitsprache/Partizipation kann angemerkt werden, dass JedermannFrau durch die Investition in eine derartige Solar-Wärmepumpenheizanlage, - wenn sie ansonsten eine übliche Wärmepumpenheizanlage gekauft hätte -, einen Beitrag zum Klimaschutz leisten kann. |
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| Field | Positive impact | Neutral impact | Negative impact |
|---|---|---|---|
| Employment | X | ||
| Value added/income | X | ||
| Know-how/competitiveness | X | ||
| Others | |||
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Die Auswirkung auf die Beschäftigung ist positiv. Der Bau derartiger Anlagen ist mit einem Mehraufwand bezüglich der Fertigung und Installation verbunden. Es fällt damit mehr Arbeit an bzw. werden zusätzliche Arbeitsplätze geschaffen. Die Auswirkung auf die Wertschöpfung ist positiv. Es wird aus den Rohmaterialien gleichsam eine "höherwertige Solaranlage" gebaut, welche mehr Solarenergie nutzbar macht, weil damit auch die Solarenergie wie sie im Sommer anfällt zu einem größeren Teil genützt wird und auch solar erwärmte Sole, also Solarenergie während der Heizsaison im Niedertemperaturbereich als solar erwärmte "Sole" von der Wärmepumpe genützt wird. Das Knowhow wird hiermit kostenlos zur Verfügung gestellt und kann jede Firma sich sogleich an der Umsetzung beteiligen. |
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Durch die Teilnahme an Wettbewerben, wie diesem, präsentiere ich die Anlage bzw. die Produktidee und die damit verbundenen Energieeinspareffekte. Die Idee wie eine solche Anlage gefertigt werden kann wird damit der Öffentlichkeit bekannt und können Einzelpersonen und Firmen deratige Anlagen bauen bzw. weiter entwickeln.
Grundsätzlich kann die technische Vorrichtung gemäß der technischen Funktionszeichnung, wie sie in der Figur B (siehe weiter unten) sichtbar ist, übernommen werden und können demgemäß gleichartige (oder modifizierte) bzw. weiterentwickelte Anlagen an vielen Orten gebaut werden. (Einzelne technische Angaben und weitere Angaben über die Energieeinspareffekte können der PDF- Datei entnommen werden, welche weiter unten aufgerufen werden kann.)
Die hier vorgestellte Solar-Wärmepumpen-Heizanlage kann als kleiner Einzelbeitrag zur Klima-Strategie angesehen werden. In dem Maße wie diese technische Anlage Nachahmer findet und zukünftig viele derartige Solar- Wärmepumpenanlagen anstelle der derzeit üblichen Wärmepumpenanlagen entstehen, kann sie eine wesentliche Klima-Massnahme in der gesamtheitlichen Klima-Strategie werden weil dadurch zukünftig eine große Stromeinsparung bewirkt wird.
Further information
Die Massnahme ist innovativ weil bisher keine technische Vorrichtung bekannt ist durch die eine herkömmliche Solaranlage mit einer herkömmlichen Wärmepumpe gekoppelt werden kann. Es kann durch den Einbau dieser Vorrichtung sogar eine bereits bestehende thermische Solaranlage mit einer bereits vorhandenen Wärmepumpe (unter Umständen -wenn dies Platzmäßig etc. möglich ist) gekoppelt werden.
Wenn sich eine (bevorzugt) internationale Interessentengruppe aus der Alpenregion formieren würde, wäre ich bereit dieser Gruppe das Preisgeld zur Verfügung zu stellen. Mit Interessentengruppe meine ich Privatpersonen und/oder Fachpersonen, welche ihrerseits bereit sind derartige Anlagen zu bauen um sodann ihre Erfahrungen der Öffentlichkeit zur Verfügung stellen.
Online information on the measure
Auf dieser PDF-Datei wird das Projekt: Neuartige Solar-Wärmepumpenheizung an Hand mehrerer Zeichnungen, Fotos und einer Graphik dargestellt und eingehend erläutert. Insbesondere finden Sie hier die technische Zeichnung (Figur B) in größerer Darstellung und die Funktionsbeschreibung aus der ersichtlich ist wie die thermische Solaranlage mit der Wärmepumpenanlage mit Erdspeicher verbunden ist und die Heizanlage funktioniert.
http://www.psychiater-psychotherapie.at/wp-content/diverses/Beilage-Cipra.pdf
Auf diesem Foto sehen sie das Solardach (nach Süden ausgerichtet, 30° geneigt, ca. 46 m2 selektive Warmwasserkollektoren, im Giebelbereich ca. 11 m2 Fotovoltaikpanele diese sind nicht in die Heizanlage eingebunden) weiteres siehe unter Link 1
http://www.psychiater-psychotherapie.at/wp-content/diverses/Solardach-JPG.jpg
Aus der Figur A ist die Funktionsweise ersichtlich wie die Solarenergie vom Kollektor (K) am Dach, über die Wärmeverteilstation (W) in den Erdspeicher (E) gelangt bzw. wie die Wärme vom Dach über die Wärmeverteilstation (W) in den Fußboden gelangt oder wie die Wärme aus dem Erdspeicher über die Wärmeverteilstation in den Fußboden (F) gelangt (wobei die Wärmepumpe in der Figur nicht dargestellt ist - eine größere Darstellung der Figur A finden Sie in der PDF Beilage Cipra. Die Einbindung der Wärmepumpe ist aus der Figur B ersichtlich - diesbezüglich wird ebenfalls auf die PDF Datei Beilage Cipra bzw. Link 1 verwiesen).
http://www.psychiater-psychotherapie.at/wp-content/diverses/Figur-A-JPG.jpg
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Die Massnahem entstand auf Grund privater Initiative. Im Jahr 1975 habe ich an der ETH Zürich das Maschinenbaustudium abgeschlossen und sodann jedoch in Innsbruck Medizin studiert. Seit mehr als 15 Jahren bin ich als Facharzt in eigener Praxis tätig. Im Rahmen der Hausplanung habe ich mich intensiv mit der Solartechnologie beschäftigt und die Anlage weitgehend selbst gebaut.
Photos, illustrations, documents
Solardach unseres Hauses (Einzelheiten werden in der PDF Datei: Beilage-Cipra, beschrieben.)
Aus der Figur A ist die Funktionsweise ersichtlich. Die Solarwärme gelangt vom Kollektor (K) in die Wärmeverteilstation (W) und von dort in den Erdspeicher (E) und/oder in den Fussboden (F)
Die Figur B zeigt die thermische Koppelung. Dieselbe Figur finden Sie in größerer Darstellung mit detaillierter Beschreibung, in der PDF Datei: Beilage- Cipra.
Beilage-Cipra.pdf
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