AT8552U1 - Vorrichtung zum automatischen heizen, kühlen und/oder brauchwasser-erwärmen - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung (1) für eine Biomasse-Heizvorrichtung (3), einen Pufferspeicher (4), einen Sonnenkollektor (5) ein Kühlvorrichtung (6) und ein Brennstofflager (2). Die Vorrichtung (1) dient der optimalen automatischen Versorgung eines Gebäudes mit Heizwärme, zum Kühlen und/oder zur Erwärmung von Brauchwasser. Aufgrund ihrer Bauweise stellt die Vorrichtung (1) ein mobiles Heiz- und Klimatisierhaus für gebäudenahe Montage dar. Dazu wird ein stabiles Bodenelement (7) über mindestens drei tragende Wandelemente (8,9,10) mit einem Deckenelement (11) zu einer Energieversorgungskammer zusammengesetzt. Eine Wand bildet eine Sonnenkollektorfläche. Dadurch resultiert ein isolierter Raum für die Aufnahme von Brennstoffen aus Biomasse, für Heiz- (3) bzw. Kühlvorrichtungen (6), einen Pufferspeicher (4) und den Steuer- und Regeleinrichtungen (12). Zusätzlich können Stromerzeuger (13,14) für die Stromversorgung vorgesehen sein. Zwischen Brennstofflager (2) und Geräteraum (15) ist eine Trennwand (16) oder eine Zwischendecke vorgesehen. Eine Transportvorrichtung (17) sorgt für die geregelte Zufuhr des Brennstoffes in die Heizvorrichtung.

Description

2 AT 008 552 U1

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Heizen, Kühlen und Wasser-Erwärmen, wobei auf eine kompakte, rasch errichtbare aber ebenso einfach demontierbare Architektur sowie Technologie mit Nachhaltigkeit wertgelegt wurde.

Anwendungsgebiet ist die Heizungs- und Klimatisierungstechnik von Gebäuden sowie die Warmwasser-Aufbereitung. Die Erfindung stellt eine transportgeeignete Energieversorgungskammer dar. Als mobiles Heiz- und Klimatisierhaus für gebäudenahe Montage bietet die Erfindung Flexibilität in der Wahl des Aufstellungsortes. Neben der Anordnung auf Grundstücken in der Nähe von Gebäuden, ist eine Angrenzung an Garagen, Car-Ports ebenso denkbar, wie die Aufstellung auf Flachdächern oder neben und mittels Stützen über Autoabstellplätzen. Dadurch stellt diese Einrichtung zu herkömmlichen Energieversorgungseinheiten, wie Heizkeller, oder Heizräume, insbesondere solche mit Erdgas- oder Ölheizung oder Blockheiz(kraft-)werke eine ökologisch und ökonomisch vorteilhafte Alternative oder Ergänzung dar.

Die Vorrichtung nutzt kombiniert systemoptimiert die Vorteile von Solarheizungen mit Biomasse-Heizanlagen wobei bewusst auf erneuerbare (nachwachsende) Brennstoffe wie Holz, Waldhackgut, Rinde, Rindenmulch, Hackschnitzel, Holzbrickets, vorzugsweise Pellets (verpresste Sägespäne und Sägemehl ohne synthetische Zusatzstoffe), Stroh, aber auch Weizen gesetzt wird. Die verwendeten Brennstoffe, insbesondere Hackschnitzel oder Pellets, sind preisgünstig, einfach transportierbar und auch für automatische Beschickung in den Brennraum geeignet.

Ein weiterer Nutzen der Vorrichtung ist durch die Verwendung als Kühlaggregat gegeben wobei Absorptions-Kältemaschinen oder Dampfstrahlkältemaschinen eingesetzt werden. Dadurch bieten sich solares Kühlen und Warmwasserbereiten aber auch paralleles Kühlen durch das Biomasse-Heizen.

Eine elektrische Energieerzeugung durch eine Fotovoltaik-Anlage oder eine Wärmekraftkopplung mittels Stirlingmaschine ist vorgesehen.

Die Erfindung bietet somit von der Raumheizungsversorgung über die Klimatisierung (Kühlung) und die Warmwasser-Bereitung bis hin zur Stromerzeugung (für elektrisches Licht und Elektrogeräte) alle Energietechnischen Möglichkeiten.

Stand der Technik

Automatisch beschickte Heizkessel mit Holzpellets und Kombinationen von Holzofen und Solarenergie sind bereits bekannt und vielfach eingesetzt. Viele Anlagen sind aufgeteilt auf Keller und Dach. Dabei werden neben der Nachrüstung oder dem Umbau von Kelleranlagen mit Ergänzung durch Sonnenkollektoren am Dach oder in der nähe des Gebäudes auch schon in der Planungsphase duale Wärmeenergieerzeugungssysteme (Sonne plus Gastherme oder Öl, aber auch immer öfter Pelletsöfen) eingesetzt. Die Module und Bauteile sind einzeln beziehbar und in beliebigen Kombinationen mit einer Steuerung versehen individuell einsetzbar. Meist sind architektonische Aspekte die Entscheidung für die Art der Heizungsversorgungs-Einplanung. Messeprospekte zeigen Musterhäuser. Kleine flexible transportable und demontierbare Bauten dienen der Demonstration kombinierter Systemzusammenstellungen auf Verkaufs- oder Werbeveranstaltungen. Diese Demonstrationsobjekte sind keine Fertiglösungen oder kommerziell verfügbare Anordnungen. Zumeist wird der Bezug auf ein Gebäude gelegt, wobei ein Dachteil mit Sonnenkollektor zur Bezugnahme auf ein Gebäudedach aufgebaut ist, und der Heizraum als solcher die Beschaffenheit eines typischen Kellerraumes simuliert.

Speziell für den Fall von Heizungsausfällen existiert eine Vielzahl an mobilen Heizstationen, welche während der Reparatur einer Anlage oder bei Neu-Errichtung einer veralteten Heizanlage zum zeitlich befristeten Einsatz kommen. Diese Anlagen sind aber ohne Solarmodule ausgestattet und stellen einzig durch Öl- oder Gas- oder (seltener) Holzöfen eine Überbrückungshilfe zur Bereitstellung von Heizungs- und Nutzwarmwasser dar. 3 AT 008 552 U1

Nachhaltige Heizsysteme sind bereits in der Literatur deutlich beschrieben und die Vorteile von Biomasse-Heizanlagen sowie Solarthermische Anlagen ausreichend erläutert. Beispiele sind: „Der ökologische Jesus“ von Franz Alt, Brigitte Alt, Riemann-Verlag 2002 oder „Das Potential erneuerbarer Energien in der Europäischen Union“ von Irm Pontenage 1999, oder „Leben im 5 Treibhaus“ von Peter Fabian 2002 (beide Springer-Verlag).

Ideal zur Kombination mit Solarspeichern und -Kollektoren sind vollautomatische Biomasse-Heizungen erkannt worden. Diese können die solare "Deckungslücke" im Winter schließen. Die thermische Solaranlage versorgt den Haushalt im Sommer und in den Übergangszeiten mit io warmem Wasser und unterstützt das Heizen - den Rest übernimmt eine Biomasse-Heizung. Dazu kommen vorzugsweise Hackschnitzel oder Pellets zum Einsatz. Pellets sind Röllchen aus gepressten Holzspänen und Sägemehl. Das Ausgangsmaterial, unbehandeltes und trockenes Restholz stammt aus Sägewerken und der holzverarbeitenden Industrie. Es wird ohne Zugabe von chemischen Bindemitteln unter hohem Druck geformt. Die Pellets sind zwischen 10 bis 15 30 Millimeter lang und haben einen Durchmesser von 6-8 mm. Ihr Heizwert beträgt etwa 4,9 Kilowattstunden pro Kilogramm, was ungefähr einem halben Liter Heizöl entspricht. Ihre Qualität wird durch die DIN-Norm 51731 gesichert. Neben der C02-neutralen Verbrennung stellt das im Vergleich zu fossilen Brennstoffen geringere Transportrisiko einen wichtigen ökologischen Vorteil dar: Tankerunglücke und Lecks in Pipelines sowie die Verunreinigung des 20 Grundwassers entfallen. Für die Lagerung der Hackschnitzel oder Pellets wird mindestens doppelt so viel Raum benötigt wie für Heizöl und sollte individuell geplant werden. Der Bedarf in Kilogramm entspricht ohne die Einsparung durch die Solaranlage etwa der doppelten Zahl der verbrauchten Liter Heizöl. 25 Ein Niedrigenergie-Einfamilienhaus kommt im Jahr mit rund 4 Tonnen Pellets aus: Dafür sind etwa 3,6 Kubikmeter Lagervolumen erforderlich. Bei Neubauten in einem individuell geplanten Raum, bei bestehenden Gebäuden in einem so genannten Sacksilo oder in einem unterirdischen Tank im Garten. 30 Das Herz einer Pelletsheizung ist die Brennkammer. Eine automatische Zündung setzt die Verbrennung in Gang, die durch eine digitalelektronische Steuerung geregelt wird. Sie stellt das optimale Verhältnis von Verbrennungsluft, Brennstoffmenge und Betriebstemperatur her. Das ermöglicht niedrige Abgaswerte und einen hohen Wirkungsgrad: Bis zu 95 % sind erreichbar. Die Staub- und C02-Emissionen der Pelletsheizungen liegen deutlich unter jenen, anderer 35 biogener Festbrennstoffe. Zentralheizungen mit einer Leistung bis zu 35 Kilowatt werden entweder mit einer so genannten Förderschnecke oder einem Saugsystem mit Pellets beschickt. Die einfache Technik der Förderschnecke kommt zum Einsatz, wenn der Lagerraum für die Pellets unmittelbar neben dem Heizraum liegt. Sie garantiert nicht nur hohe Betriebssicherheit, sondern arbeitet auch sehr geräuscharm. Obwohl die Pellets nahezu rückstandsfrei verbrennen 40 ist es nötig, die Asche alle sechs bis acht Wochen aus dem Brennraum zu saugen, falls keine automatische Ascheaustragung vorhanden ist. Am Mark finden sich Pellets-Spezialheizkessel mit 15 oder 25 kW, wobei Brenner und Heizflächen automatisch gereinigt werden. Eine Förderschnecke transportiert dabei die Asche in einen 25 Liter großen Behälter, der nur alle drei bis fünf Monate entleert werden muss. Ein Unterdruck-Saugzug-Gebläse kann ohne Naturzug im 45 Schornstein auskommen, wodurch geringe Kaminlängen möglich sind.

Sowohl Einzelöfen als auch Zentralheizungen können mit einer thermischen Solaranlage kombiniert werden. Hierbei ist der Einbau eines Kombi-Pufferspeichers erforderlich, der die Schnittstelle zwischen Solaranlage und Heizung bildet. Liefert die Sonne nicht genug Energie für das 50 Brauchwasser oder die Heizung, schaltet eine an Regelung bei entsprechender Speichertemperatur automatisch die Pelletsheizung ein. Je nach Gebäudestandard (Niedrigenergie- oder Passivhaus) und Auslegung der Solaranlage kann bis zu einem Drittel des Wärmebedarfs direkt von der Sonne gedeckt werden, was die Brennstoffkosten entsprechend senkt und eine ideale Versorgung ohne fossile Energien bedeutet. Kombinationen von Biomasse-Heizungen mit 55 Kraftmaschinen zur Erzeugung von elektrischem Strom existieren. In jüngerer Zeit finden sich 4 AT 008 552 U1 auch Sonnenkollektor-Anlagen mit Absorptions- oder Adsorptionskältemaschinen zum solaren Kühlen.

Die Patentliteratur weist verschiedene Gebrauchsmuster auf. So beschreibt DE 202 19 041 U1 5 eine Heizung für Biomassebrennstoffe, die in ein Heizungsgebäude aus Metall oder Kunststoff eingebaut ist und außerhalb des zu heizenden Gebäudes im Boden eingegraben ist. DE 20 2004 002 449 U1 beschreibt ein weiteres Heizunggebäude für Biomassebrennstoffe, wobei ein Brennstofflager über eine Deckenöffnung befüllbar ist. Gebrauchsmuster io DE 87 08 687 U1 beschreibt eine ortsveränderbare Heizstation, insbesondere für die Beheizung von Gleisweichen. Hier sind vor allem die Vorzüge der Vorfertigung erwähnt. Die Heizstation besteht im Wesentlichen aus Beton. Der Brennstoff ist Öl.

Alle bisher genannten Gebrauchsmuster weisen jedoch keine Solarheizung oder eine Kühlanla-15 ge auf.

Die Gebrauchsmusterschrift DE 299 13 263 U1 beschreibt eine Heizungsanlage mit mindestens einem Sonnenkollektor sowie einem mit fossilen Brennstoffen befeuerten Heizkessel. 20 Die Offenlegungsschrift DE 100 11 357 A1 beschreibt ein Gebäudesystem zur umweltfreundlichen Energieversorgung mittels einer unterirdischen Raumzelle aus wasserdichtem Beton und einem darüber angeordnetem Solardach sowie weiterer energie- und versorgungstechnischer Einrichtungen. 25 Die Offenlegungsschrift DE 44 38 108 A1 beschreibt eine Einrichtung zum Erwärmen von Flüssigkeiten vorzugsweise von Wasser mit Solaranlage und einem herkömmlichen Wärmeerzeuger. Das Merkmal dieser Schrift ist die Nutzung von solarer Warmwasser-Aufbereitung und solcher durch eine Heizanlage wobei ein Vier-Wege-Mischventil die Wärmeenergieflüsse regelt. Nachteilig an allen genannten Beispielen sind das Fehlen der Möglichkeit des einfachen Trans-30 portes und der kurzfristig möglichen Aufstellung oder Ortsveränderbarkeit (Mobilität) der Anlage bei gleichzeitiger Nutzung nachhaltiger Energiequellen wie Biomasse und Sonnenenergie. Ein solares Kühlen oder thermisches Kühlen ist ebenfalls in keiner Kombination mit Solar- und Biomasseheizung sowie Mobilität bekannt. 35 Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es eine einfache, rasch umsetzbare und kostengünstige Fertig-Lösung für die Versorgung von Gebäuden mit Heizwärme, Warmwasser und Kühlung auf der Basis von Biomasse und Solaranlage (Sonnenkollektor) bereitzustellen. Dabei soll möglichst 40 geringer Aufwand für Montage (oder Demontage) und Anschluss an bestehende oder neue Gebäude mit Warmwasser-Heizungs-Radiatoren oder Nutz-Warmwasserbedarf sowie für Betrieb und Wartung erforderlich sein. Die Anschaffungs-, Errichtungs- und Betriebs-Kosten der Einrichtung sollen wirtschaftlich sein, und Einsparungen oder Finanzierungsvorteile (aufgrund der Mobilitäts-Eigenschaft) gegenüber herkömmlichen Systemen erzielbar sein. Als Zusatzas-45 pekt ist auch an elektrische Energieerzeugung gedacht. Lösung der Aufgabe

Erfindungsgemäß wird die Aufgabenstellung gelöst durch eine Vorrichtung zum automatischen so Heizen, Kühlen und/oder Brauchwasser-Erwärmen. Die Vorrichtung weist ein eine Biomasse-Heizvorrichtung und einen Sonnenkollektor und/oder Kühlvorrichtung auf. Dabei bilden ein stabiles Bodenelement über mindestens drei tragende Wandelemente und ein Sonnenkollektorfeld mit einem Deckenelement eine Energieversorgungskammer. Der Zusammenbau erfolgt beim Hersteller ab Werk derart, dass eine transportfähige Einheit entsteht. Eine Teilung in 55 mehrere Module ist je nach Größe vorgesehen. Dabei wird auf eine möglichst rasche und einfa- 5 AT 008 552 U1 che Zusammenfügung der Module mittels Steck-, Schraub- oder Klemmverbindungen gedacht.

Daraus resultiert eine vorgefertigte zusammengestellte Kombinationsanlage aus Solarheizung, vorzugsweise mit solarer Kühlanlage und Biomasseheizung, eventuell auch mit kalorischer 5 Energiezufuhr an eine Absorptionskältemaschine oder Dampfstrahlkältemaschine oder dergleichen. In abgestimmter Weise wird ein Fertigteil-Gebäude aus Boden-, Wand-, und Deckenelementen, sowie der Tür vorgefertigt. Die Vorrichtung ist aufgrund der kompakten Bauweise, geeignet für Transport über Tieflader, LKW oder Hubschrauber. Die Dimensionen der zusam-menfügbare Elemente sind nach statischen Gesichtspunkten und derart konzipiert, dass ausrei-io ehender Brennstofflagerraum verfügbar ist. Die Systemoptimierung und Überprüfung erfolgt also noch vor der Aufstellung vor Ort. Der Brennstoffraum weist vorzugsweise einen Schüttguttrichter, ein Rührwerk oder dergleichen und eine Brennstoff-Transporteinrichtung (Förderschnecke, Saugsystem, Gebläse) auf. 15 Vorteile der gegenständlichen Erfindung gegenüber dem Stand der Technik sind die fertige systemoptimierte Zusammenstellung der Heiz- und Kühlanlage abgestimmt auf die Erfordernisse des Anwenders, bei gleichzeitiger Verwendung nachhaltiger umweltschonender und kostengünstiger Ressourcen wie Sonnenenergie und Biomasse-Brennstoffe. Weltweit wächst etwa elfmal so viel Biomasse nach, wie zur gesamten Energieversorgung gebraucht wird. Weiters 20 von Vorteil ist die geringe Zeitaufwendung für Aufstellung und Installation, Nachrüstung oder Ergänzung und Ersatz älterer Anlagen. Für nicht unterkellerte Gebäude bietet die Energieversorgungskammer eine vorkommissionierte und ökonomische, für das zu versorgende Gebäude raumsparende Lösung. Darüber hinaus ist eine Unabhängigkeit von Mineralölfirmen und den fossilen Brennstoffpreisen erreichbar. Verschiedene Leistungsklassen können schon auf Lager 25 vorproduziert werden. Dies reduziert die Bauzeit. Die Aufstellung der Anlage kann innerhalb weniger Tage erfolgen. Eine Änderung, Austausch oder Erweiterung der Anlage ist einfach und unkompliziert. Die Positionierung im Umfeld des zu versorgenden Gebäudes (Garten, neben und auf Garagen) ist ebenso möglich wie auf Flachdächern. Für die Installation sind kaum bis keine baulichen Maßnahmen an bestehenden Gebäuden mit vorhandenen Radiatoren und 30 Wasserleitungen erforderlich. Ein Zusatznutzen ist durch das solare oder kalorische Kühlen besonders in der Zeit außerhalb der Heizperiode gegeben. Auch eine Demontage und Umsiedelung der Vorrichtung ist rasch und problemlos möglich.

Die Erfindung wird anhand nachfolgender Figuren erläutert. Es zeigen: 35

Fig. 1 eine vereinfachte Explosions-Darstellung einer Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 2 zeigt eine eine weitere Ausführung, insbesondere zur Skizzierung des Energiekreislaufes. 40 In Fig. 1 ist die Explosionsdarstellung der Vorrichtung 1 zu sehen. Ein stabiles Bodenelement 7 bildet zusammen mit drei vorzugsweise tragende Wandelementen 8,9,10, einen Raum für ein Brennstofflager 2, eine Biomasse-Heizvorrichtung 3, einen Pufferspeicher 4, einen Sonnenkollektor 5 und/oder eine Kühlvorrichtung 6. Dadurch entsteht eine transportfähige Einheit 1. Diese kann fertig zusammengesetzt und bestückt für den Anschluss an die Rohrleitungen für Wasser, 45 Heiz- oder Kühlsystem zum Aufstellort gebracht werden. Größere Vorrichtungen 1 werden in Modulen aufgebaut, die transportfähig sind, und am Aufstellort schnell und einfach zusammen-fügbar sind. Der Sonnenkollektor 5 besteht mindestens aus einem Flachkollektor oder einem Vakuumröhren-Kollektor oder ähnlichen Strahlungs-Absorbern für Sonneneinstrahlung und sind vorzugsweise in einem Rahmen angeordnet. Der Sonnenkollektor 5 kann die vierte Wand dar-50 stellen oder an einem Element zur Bildung dieser vierten Wand angebracht sein. Für eine angrenzende Aufstellung an ein bestehendes Gebäude, kann die vierte Wand zwischen der Vorrichtung 1 und dem zu versorgenden Gebäude auch entfallen.

Zur Bewahrung der Übersichtlichkeit wurde auf die Darstellung der Leitungen für Wasser oder 55 Strom gänzlich verzichtet. Diese sind jedoch in Fig. 2 ersichtlich. 6 AT 008 552 U1

Ein Trennwandelement 16 ist zur Unterteilung des Raumes vorgesehen. Dadurch wird der Lagerbereich 2 für den Biomasse-Brennstoff vom Geräteraum 15 getrennt. Anstelle eines Trennwandelementes 16 kann auch eine Zwischendecke zur Raumteilung vorhanden sein. Dadurch kann der Brennstoff oberhalb des Geräteraumes 15 angeordnet sein, wodurch kleinere 5 Grundstücksflächen bei höherer Bauform erforderlich sind. Auch Kombinationen mit Trennwandelementen und Zwischendecken sind möglich.

Zur Inspektion oder zur Wartung, sowie zur Brennstoffeinbringung oder Aschenentnahme ist es vorteilhaft, wenn ein Wandelement 10 eine Tür-Zarge 19 mit einer Tür 20 und vorzugsweise io eine Versperreinrichtung 25 aufweist. Auch das Trennwandelement 16 kann ein Fenster oder eine Wartungstür vorzugsweise mit Sicht-Öffnung aus Glas oder Kunststoff besitzen.

Als Brennstoff-Zuführ-Vorrichtung 17 ist ein Schüttguttrichter 18 gezeigt. Es ist aber auch ein motorisch angetriebenes Rührwerk ersetzbar, woraus mehr Stauraum resultiert. Der Brennstoff 15 wird als Schüttgut einer Förderschnecke zugeführt, die vorzugsweise elektromotorisch angetrieben wird. Eine Vakuum-Ansaugvorrichtung oder ein Gebläse bietet eine weitere Transportmöglichkeit für den Brennstoff vom Brennstofflager 2 in die Brennkammer. Mögliche Biomasse-Brennstoffe sind Holzbrickets, Pellets, Hackschnitzel, Stroh aber auch 20 Weizen oder Oliven- oder andere Steinobstkerne, trockene Trester, Spelzen, Nüsse oder Nussschalen sowie andere aufbereitete Abfallprodukte der Land- und Forstwirtschaft. Für die Frischluftzufuhr, die Abgasrohr-Durchführung, die Zu- und Abfuhrleitungen des Wärme-und Kältemedium, die Kaltwasserzubringung und für den Warmwasser-Anschluss ist mindes-25 tens ein Boden-, Wand-, Trennwand- oder Deckenelement 7,8,9,10,16,11 mit Öffnungen versehen. Mindestens eine Öffnung 26 ist zur Befüllung des Brennstofflagers 2 vorgesehen. Diese kann Rohre und/oder Verschließeinrichtungen aufweisen.

Erfindungsgemäß eignen sich vorteilhaft Brettsperrholzplatten, Kreuzlagenholzplatten, Platten 30 aus Mehrschichtholz, wie Dreischicht- oder Fünfschichtholz oder dergleichen für die Elemente für Boden 7, Wände 8,9,10, Decke 11, Trennwand 16, Zwischendecke, Tür 20 oder für den Schüttguttrichter 18. Diese weisen vorzugsweise bereits eine Schutzimprägnierung gegen Verwitterung durch Feuchtigkeit, Nässe, Insekten-, Pilz- oder Moosbefall auf. Speziell für Serienfertigung oder Sonderanfertigungen bieten diese Baustoffe optimale Voraussetzungen in 35 optischer, ökologischer, ökonomischer und statischer Hinsicht. Sie können unterschiedliche Farb-Anstriche aufweisen. Hauptmaterial ist Fichtenholz. Brettsperrholz ist ein plattenförmiger Werkstoff, der aus einer ungeraden Anzahl von Brettlagen mit einer Dicke zwischen 15 und 30 (40) mm aufgebaut wird. Derzeit werden für die Herstellung vorzugsweise Nadelhölzer verwendet, die Holzfeuchte liegt bei ca. 12%+/-2%. Aufgrund der erreichten Absperrwirkung sind 40 die entstehenden Massivholzplatten sehr formstabil. Die Platten werden je nach Hersteller in Dicken von 45 - 350 (600) mm hergestellt. In der Regel werden keilverzinkte Lamellen aus getrocknetem Fichten-, Tannen-, Lärchen, Zirbe oder Douglasieholz der Sortierklasse S7 bzw. S10 verwendet. Diese sind mit PUR-Klebstoff, Melaminharz, Phenol-Resorcinharz oder Harnstoffharz unter Vakuum bei atmosphärischen Druck oder bis zu einem Pressdruck von 10kg/cm2 45 verpresst. Die Decklagen können je nach Anforderung auch aus anderen Werkstoffen bestehen wie z.B. aus Holzwerkstoffen oder Massivholzplatten zur Verbesserung der Oberfläche (Sichtqualität, A, B oder C-Qualität, geschliffen oder sägerau). Auch Decklagen mit Gipskartonplatten sind zur Verbesserung des Brandschutzes möglich. Speziell imprägniertes Furnierschichtholz eignet sich als Wetterschutz bei den Außenwänden. Folglich können die resultierenden Platten so je nach Verwendungszweck Vorder- und Rückseite unterschiedliche Qualität aufweisen.

Zur Isolierung der Deckenelemente 11 und als zusätzlichen Schutz vor Regen und Schnee ist eine Abdeckung 21 aus Metall oder Kunststoff oder Kombinationen daraus, beispielsweise aus verzinktem Spenglerblech mit UV-beständiger und verrottungsfester Kunststofffolie vorgesehen. 55 Führungsnasen oder -rinnen sorgen für das kontrollierte Abrinnen von Regenwasser. 7 AT 008 552 U1

Als Steuerzentrale ist eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 12 verbunden mit Temperatursensoren an der Wand im Bereich der Gerätezone angebracht.

Diese weist ein Eingabe-Interface zur Änderung von herstellerseitig voreingestellten Parame-5 tern für das automatische Ein- und Ausschalten der Förder-Motoren 28, Pumpen 27, oder Gebläse und vorzugsweise magnetische oder motorisch verstellbare Ventile 29, über eine Programmsteuerung auf. Die Änderung kann manuell und lokal oder über Femeingabe erfolgen. Im wesentlichen lassen sich die Werte für die Zeitperioden und zugehörige Heiz- oder Kühlleistung ändern. Das digitales Programm, steuert, Menü unterstützt, die Abläufe in Abhängigkeit von den io Stellgrößen (Temperaturfühler, -regier) und sorgt für eine optimale Zuschaltung des Heizkessels 3 bei nicht ausreichender Solarwärme.

Ein Abgasrohr 24, vorzugsweise aus Metall ist an der Außenseite angebracht und über die Durchführungsöffnung mit der Biomasse-Heizung verbunden. 15

Das Aschendepot in der Heizvorrichtung 3, oder in dessen Umgebung besitzt vorzugsweise ein Füllvolumen, welches für mindestens das zu erwartende Aschenvolumen aufgrund der vollständigen Verheizung einer Brennstofflager-Füllung ausreicht. Eine Fördereinrichtung kann zur Aschenausbringung dienen. 20

Die elektrische Energieversorgung kann über einen elektrischer Anschluss vorzugsweise mit Sicherungskasten durch eine Versorgungsleitung von aussen erfolgen. Die Stromzufuhr dient der Versorgung der elektronischen und elektrischen Anlagen, wie der Steuer- und Regeleinrichtung 12, der Pumpen 27, der Ventile 29, mindestens einer Innenraumbeleuchtungseinrichtung 25 22 und der Antriebe 28 für die Fördereinrichtungen 17.

Vorteilhafter ist es jedoch und für die Konstanz und Unabhängigkeit von Fremdenergie, wenn zum Betrieb der Vorrichtung 1 eine elektrischen Speicherzelle mit einem Solarenergie-Wandler, eine Fotovoltaik-Zelle (13) oder dergleichen dient, die vorzugsweise an der Aussenseite ange-30 bracht ist. Auch der Einsatz einer Wärmekraftmaschine 14, vorzugsweise ein Stirling-Generator oder eine Linearkolbenmaschine im Innenraum und in Kombination mit der Heizvorrichtung 3 stellt eine sinnvolle Verbesserung der Vorrichtung 1 dar (siehe dazu auch Fig. 2).

Zwei waagrecht angeordnete Holzpfosten 30 aus massivem Holz oder aus Brettschichtholz sind 35 zur Lagerung der Vorrichtung 1 vorgesehen. Mindestens zwei vorzugsweise metallische Fundamentprofile 31 vorzugsweise aus Aluminium oder Edelstahl dienen der Halterung der Holzpfosten.

Zweckmäßig für die Vorrichtung 1 ist eine Fernsteuer- und/oder Abfrageeinrichtung 23 zur 40 Kontrolle und/oder Überwachung, vorzugsweise über eine Netzwerkverbindung (LAN), eine Telefonverbindung mittels Modem, eine Funkverbindung (WLAN, Bluetooth), eine Mobilfunkverbindung (GMS, GPRS, UMTS) oder dergleichen. Dadurch kann jederzeit der Betriebszustand der Anlage abgefragt und bei Bedarf verändert werden, ohne die Vorrichtung 1 betreten zu müssen. Durch Rohre kann auch der Brennstoff in den Lagerraum eingebracht werden (zum 45 Beispiel eingeblasen) werden. Somit eignet sich die Energiekammer auch zur Aufstellung in unwegsamen, abschüssigen oder schwer zugänglichen Geländen. So ist es beispielsweise möglich, dass zusätzliche Sensoren den Füllstand des Brennstofflagers 2 analysieren und eine Programmsoftware eine Bestellung von Brennstoff bei Erreichen eines Schwellwertes bei einem Lieferanten auslöst. 50

Eine gesicherte Internet-Verbindung, eine Internet-Seite, ein E-Mail-Programm oder dergleichen ist für die Fernabfrage aller relevanten Daten der Anlage sowie die Kennwort gesicherte Einstellung von Wahlparametern ebenso ersetzbar. 55 Die Biomasse-Heizeinrichtung 3 ist vorzugsweise eine Pellets- oder eine Hackschnitzelheizung.

Claims (20)

1. 8 AT 008 552 U1 Der Pufferspeicher 4 ist über Ventile 29 mit dem kalorischen Heizkreis und/oder der Kaltwasserzuleitung und Heisswasser- Entnahmeleitung verbunden oder verbindbar, und weist mindestens einen Wärmetauscher auf, der mit dem Sonnenkollektor 5, der Biomasseheizvorrichtung 3 oder der Brauchwasserzuleitung verbunden oder über Ventile 29 verbindbar ist. Auch ein Aus-5 dehnungsgefäß ist erforderlich um die Wärmeausdehnung zu berücksichtigen. Als Kühlvorrichtung 6 eignet sich eine Absorptions-Kältemaschine, eine Adsorptions-Kältemaschine, vorzugsweise eine Dampfstrahlkältemaschine oder dergleichen sowie Kombinationen dieser Maschinen. Diese nutzen die Antriebs-Wärmezufuhr für den Kühlkreislauf aus io dem solaren Heizkreis und/oder dem kalorischen Heizkreis. Die Kältemaschine kann Bestandteil einer Klimaanlage und/oder eines Klimaschrankes, eines Kühlschrankes oder einer Kühlkammer sein. 15 Fig. 2 zeigt ein typisches System für die mobile Energiekammer 1, laut Erfindungsanspruch. Vom Schüttguttrichter 18 gelangt die Biomasse (Pellets oder Hackschnitzel) zur Heizvorrichtung 3. Dieser erzeugt heiße Verbrennungsgase, die zunächst über einen Stromerzeuger 14 zur elektrischen Energie-Umwandlung geführt werden, und gefiltert und gekühlt in die Umluft abgegeben werden. Zur Stromerzeugung dient ein Stirling-Generator oder mithilfe eines Verdamp-20 fers eine Dampfturbine. Die Abgase oder die Abwärme der Turbine wird über einen Wärmetauscher 34 dem Pufferspeicher 4 zugeführt. Alternativ oder gleichzeitig wird solare Wärme über einen Sonnenkollektor in einen zweiten Kreis aufgenommen und durch einen weiteren Wärmetauscher an den Pufferspeicher abgegeben. Die Steuer- und Regeleinrichtung 12 schaltet dabei die Heizvorrichtung 3 nur im Bedarfsfall zu um Brennstoff zu sparen. Fotovoltaik-Zellen 13 25 können zusätzliche Energie liefern. Der Pufferspeicher liefert das Warmwasser und das Heizwasser sowie über einen Wärmetauscher die Antriebswärme für die Absorptionskältmaschine 6, die zur Kältemittelerzeugung und zur Klimatisierung (Kühlung) dient. Bezugszeichenliste: 1 Energiekammer 12 Steuer- und Förderschnecke) 26 Pumpe 2 Brennstofflager Regeleinrichtung 18 Schüttgut-Trichter 27 Motor 3 Heizvorrichtung 13 Stromerzeuger 19 Tür-Zarge 28 Ventil 4 Pufferspeicher (z.B. Fotovoltaik-Zelle) 20 Tür 29 Auflagerpfosten 5 Sonnenkollektor 14 Stromerzeuger 21 Schutzabdeckung 30 Fundamentprofil 6 Kühlvorrichtung (z.B. Stiiiing- Generator, Innenraumbeleuch 31 Elektrischer Speicher 7 Bodenelement Dampfmaschine, tungseinrichtung (Akkumulator) 8 Wandelement 1 15 Geräteraum 22 Fernsteuerung 32 Ausdehnungsgefäß 9 Wandelement 2 16 Trennwand 23 Abgasrohr 33 Wärmetauscher 10 Wandelement 3 17 Brennstoflzufuhr- 24 Versperreinrichtung 11 Deckenelement Vom'chtung (Rührwerk 25 Befüllungsöffriung 45 Ansprüche: 1. Vorrichtung (1) zum automatischen Heizen, Kühlen und Brauchwasser-Erwärmen mithilfe so einer Biomasse-Heizvorrichtung (3) und einem Sonnenkollektor (5), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein stabiles Bodenelement (7) mit mindestens drei Wandelemente (8,9,10) und mindestens einem Sonnenkollektorfeld (5) sowie mindestens einem Deckenelement (11) zu einer transportfähigen Einheit zusammengesetzt sind, oder aus vorgefertigten transportfähigen Modulen zu einer solchen verbindbar sind, worin ein Biomasseheiz-55 kessel (3), ein Pufferspeicher (4) sind, und eine Kühlvorrichtung (6) innerhalb der Einheit 9 AT 008 552 U1 vorgesehen ist oder außen an der Vorrichtung (1) montierbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Trennwandelement (16) und/oder mindestens eine Zwischendecke zur Trennung des Raumes in ein 5 Brennstofflager (2) und einen Geräteraum (15) vorgesehen sind/ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Wandelement (10) eine Tür-Zarge (19) mit einer Tür (20) und vorzugsweise eine Versperreinrichtung (25) aufweist. 10
4. 4. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Brennstoff-Zuführ-Vorrichtung (17) vorzugsweise ein Rührwerk oder ein Schüttguttrichter (18) und eine vorzugsweise elektromotorisch angetriebene Förderschnecke, eine Vakuum-Ansaugvorrichtung, ein Gebläse und/oder dergleichen vom Brennstofflager zur 15 Heizvorrichtung vorgesehen ist.
5. 5. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Wand-, Trennwand- oder Deckenelement (8,9,10,11,16) mindestens eine vorzugsweise verrohrte und/oder verschließbare Öffnung (26) zum Zuführen des Biomas- 20 se-Brennstoffes und weitere Öffnungen für die Frischluftzufuhr, die Abgasrohr- Durchführung, für die Zu- und Abfuhrleitungen für das Wärme- und Kältemedium, die Kalt-wasserzubringung und für den Warmwasser-Anschluss aufweist.
6. 6. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass 25 mindestens eines der Elemente für Boden 7, Wände 8,9,10, Decke 11, Trennwand 16, Zwischendecke, Tür 20 oder für den Schüttguttrichter 18 mit oder aus einer Brettsperrholzplatte, Kreuzlagenholzplatte, aus Mehrschichtholz, wie Dreischicht- oder Fünfschichtholz oder dergleichen gefertigt ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Material eine Schutzim prägnierung gegen Verwitterung aufweist.
8. 8. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckenelemente (11) eine Schutzabdeckung (21) aus Metall oder Kunststoff oder 35 Kombinationen daraus zur Dachisolierung vorzugsweise aus verzinktem Spenglerblech mit UV-beständiger und verrottungsfester Kunststofffolie aufweisen.
9. 9. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung (12) und Temperatursensoren, für die au- 40 tomatische Steuerung der Förder-Motoren (28), Pumpen (27), Gebläse, der Zündvorrich tung und vorzugsweise magnetischen Ventile (29) vorgesehen ist.
10. 10. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite ein Abgasrohr (24) vorgesehen ist. 45
11. 11. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Aschendepot in der Heizvorrichtung (3), oder in dessen Umgebung und mittels Fördereinrichtung verbunden, aufweist, welches vorzugsweise ein Füllvolumen besitzt, das für mindestens das zu erwartende Aschenvolumen aufgrund der vollständigen Verheizung so einer Brennstofflager-Füllung ausreicht.
12. 12. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen elektrischer Anschluss mit Sicherungskasten für die Versorgung der Steuer- und Regeleinrichtung (12), der Pumpen (27), der Ventile (29), mindestens einer Innenraumbe- 55 leuchtungseinrichtung (22) und der Antriebe (28) für die Fördereinrichtungen (17) aufweist. 10 AT008 552U1
13. 13. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur elektrischen Energieversorgung zumindest der Steuerung (12), der Pumpen (27), Motoren (28) oder der Innenraumbeleuchtung (22), mindestens eine elektrischen Speicherzelle mit einem Solarenergie-Wandler, eine Fotovoltaik-Zelle (13) oder dergleichen dient, die 5 vorzugsweise an der Aussenseite der Vorrichtung (1) angebracht ist, und/oder eine Wär mekraftmaschine (14), vorzugsweise ein Stirling-Generator oder eine Linearkolbenmaschine vorzugsweise im Innenraum in Kombination mit der Heizvorrichtung (3) vorgesehen ist.
14. 14. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass io als Auflager mindestens zwei Holzpfosten (30) (massiv oder Brettschichtholz) vorgesehen sind, welche in mindestens zwei metallische Fundamentprofile (31) vorzugsweise aus Aluminium oder Edelstahl einfügbar sind.
15. 15. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass 15 eine Fernsteuer- und/oder Fernabfrageeinrichtung (23) zur Kontrolle und/oder Überwa chung, vorzugsweise über eine Netzwerkverbindung (LAN), eine Telefonverbindung mittels Modem, eine Funkverbindung (WLAN, Bluetooth), eine Mobilfunkverbindung (GMS, GPRS, UMTS) oder dergleichen vorgesehen ist.
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass über eine vorzugsweise gesicherte Internet-Verbindung eine Internet-Seite für die Fernabfrage aller relevanten Daten der Anlage sowie die Kennwort gesicherte Einstellung von Wahlparametern vorgesehen ist.
17. 17. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Biomasse-Heizeinrichtung eine Pellets- oder eine Hackschnitzelheizung ist.
18. 18. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferspeicher über Ventile mit dem kalorischen Heizkreis und/oder der Kaltwasserzu- 30 leitung und Heisswasser-Entnahmeleitung verbunden oder verbindbar ist, und mindestens einen Wärmetauscher aufweist, der mit dem Sonnenkollektor (5), der Biomasseheizvorrichtung (3) oder der Brauchwasserzuleitung verbunden oder über Ventile verbindbar ist.
19. 19. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass 35 die Kühlvorrichtung eine Absorptions-Kältemaschine, eine Adsorptions-Kältemaschine, vorzugsweise eine Dampfstrahlkältemaschine oder dergleichen oder aus Kombinationen dieser Maschinen beinhaltet und die Antriebs-Wärmezufuhr für den Kühlkreislauf über den solaren Heizkreis und/oder den kalorischen Heizkreis erfolgt.
20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine Bestand teil einer Klimaanlage und/oder eines Klimaschrankes, eines Kühlschrankes oder einer Kühlkammer ist. 45 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 50 55