AT500693A1

AT500693A1 - Optimierung der sonnenenergieanlage für niedertemperatur-ganzhausheizung

Info

Publication number: AT500693A1
Application number: AT0039202A
Authority: AT
Original assignee: Breitenbach Peter Josef
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2006-02-15
Also published as: AT500693B1; AT500693B8

Description

p merung er onnenenergeanage für Niedertemperatur - Ganzhausheizung
System Breitenbach
Wärmegewinnung: Wärmespeicherung:
Hochleistung - Vakuum - Kollektoren
1. Boiler für Gebauchswasseraufbereitung (heisse Zone) Boiler 1 *
2. Pufferspeicher (versorgt Bl und B3 mit Wärme) Puffer 2 (warme Zone)
3. B3 für Niedertemperaturheizung (Fussboden bzw.

Wandheizung)
Anordnung:
B 1 sitzt direkt nur durch eine Boilerwand (Bl Boden = Puffer2 Deckel) getrennt auf dem Pufferspeicher.
Erklärung: Bei übermässig grossem Warmwasserbedarf kühlt Bl ab, wird aber direkt durch den wärmeren Boden (= Deckel von Puffer2) beheizt und ohne jeglichen Wasseraustausch zwischen Bl und Puffer 2 auf Temperatur gebracht.
B3 (Niedertemperaturbereich) steht seitlich und wird bei Wärmebedarf von Puffer2 über eine temperaturgesteuerte Pumpe * 3 (liefert immer genaue Vorlauftemperatur für den Bereich Boden- und Wandheizung) erwärmt. Der Rücklauf funktioniert im unteren Bereich über ein Rohr im Rohrsystem.
1. im Folgenden Boiler mit B bezeichnet im Folgenden Pumpe mit P bezeichnet im Folgenden Vierweg- Ventil mit VWV4 bezeichnet im Folgenden Leitung mit L bezeichnet im Folgenden Heizregister mit H bezeichnet rme er ragung au a e pe c ere n e ten
1.

Bei einer Vorlauftemperatur (Vorlauf- Sonne) die um einige Grad höher ist als die Temperatur in Bl schaltet ein Vierweg- Ventil * (VWV4) auf Leitung * 1 ( zu Bl) durch (L2 und L3 sind geschlossen), und beheizt Bl mit einem Heizregister * 1, der direkt durch die Trennwand in den Puffer 2 sticht und wiederum durch H2 Wärme auf den Puffer 2 überträgt. Dann läuft das Schlangensystem durch das Rohr im Rohrsystem und gibt den letzten Rest an Wärme ( durch H3 ) an B3 ab und läuft nun weiter über den Rücklauf-Sonne zu den Kollektoren, um wieder Energie aufzunehmen.
2.

Bei einer zu niederen Vorlauftemperatur (Vorlauf-Sonne) um B 1 (heisse Zone) zu heizen, aber genügend Temperatur um Puffer 2 (warme Zone) zu heizen schaltet VWV4 auf L2 durch (Bl wird übersprungen) und sticht direkt in Puffer 2 hinein. Über ein T-Stück (TI) verbunden (eingelötet) wird nun der Vorlauf-Sonne in das H2 (Hl ist nicht möglich, da Ll und L3 geschlossen) geleitet. Dann läuft das Schlangensystem durch das Rohr im Rohrsystem und gibt den letzten Rest an Wärme ( durch H3 ) an B3 ab und läuft nun weiter über den Rücklauf- Sonne zu den Kollektoren, um wieder Energie aufzunehmen.
3. Bei zu niederer Vorlauftemperatur um Bl und Puffer2 zu heizen, aber genügend Temperatur (-30-40 Grad) um den Niedertemperaturbereich (B3) in Betrieb zu halten, schaltet das VWV4 auf L3 durch (Ll und L2 sind geschlossen) und sticht direkt in B3.

Durch ein T-Stück (T2) verbunden (eingelötet) mit dem H3 findet nun der Wärmeaustausch in B3 statt, und läuft nun weiter über Rücklauf-Sonne um wieder Energie aufzunehmen. im Folgenden Boiler mit B bezeichnet im Folgenden Pumpe mit P bezeichnet im Folgenden Vierweg- Ventil mit VWV4 bezeichnet im Folgenden Leitung mit L bezeichnet im Folgenden Heizregister mit H bezeichnet u o er :
Die schlanke und lange Form ist nicht zufallig gewählt:
Um eine gute Wärmeübertragung (bei geringen Temperaturunterschied zwischen Vorlauf-Sonne und B3) zustande zu bringen muss das H3 sehr lange sein um den Rücklauf der Niedertemperaturheizung (Boden-, Wand) der im unteren Bereich eintritt beim Aufsteigen zu erwärmen.

B3 dient somit als Wärmespeicher und zugleich als Durchlauferhitzer der Niedertemperaturheizung (in diesem Bereich wäre ein Ausgleichbehälter zu überlegen).
Über P2 wird der Kreislauf für die Boden- und Wandheizung betrieben und kann nun mittels Fühler im Fussboden (F4) temperaturgesteuert werden, d.h. bei einer Bodentemperatur von 25 Grad schaltet sich P2 ab und bei Abfall der Temperatur wieder ein. Über das Raumthermostat (RT) wird nun P2 zusätzlich gesteuert, um sich bei Erreichen der erwünschten Raumtemperatur abzuschalten. im Folgenden Boiler mit B bezeichnet im Folgenden Pumpe mit P bezeichnet im Folgenden Vierweg- Ventil mit VWV4 bezeichnet im Folgenden Leitung mit L bezeichnet im Folgenden Heizregister mit H bezeichnet rauc wasserau ere ung:

Das Brauchwasser wird im unteren Bereich von Puffer2 eingeführt, läuft durch Puffer2 (Vorwärmung) durch, sticht durch Pufferdeckel (=B1 Boden) und verläuft im Schlangensystem (optimaler Wärmetauscher) durch Bl und verlässt als warmes Brauchwasser B 1. Die Durchführung durch Puffer2 und Bl erfolgt über ein Edelstahlrohr und garantiert somit lange Lebensdauer (Kalk- und Rost-beständig). Das Brauchwasser tauscht sich beim Erwärmen vollständig aus und garantiert dadurch eine hygienische und keimfreie Brauchwasserversorgung des Haushaltes (keine Bakterien / Legionärskrankheitserreger). im Folgenden Boiler mit B bezeichnet im Folgenden Pumpe mit P bezeichnet im Folgenden Vierweg- Ventil mit VWV4 bezeichnet im Folgenden Leitung mit L bezeichnet im Folgenden Heizregister mit H bezeichnet z r e zu a aussc e ung :
Boiler 1 wird von Fühler Fl temperaturgesteuert.

An Tagen mit hoher Sonneneinstrahlung würde Bl zu heiss werden (max. 60 Grad wegen Kalkausscheidung) Daher schaltet VWV4 um auf L2 (Ll und L3 geschlossen) und heizt wiederum direkt auf Puffer2. Wird auch Puffer2 zu heiss (über 60 Grad) geht P5 in Betrieb und entnimmt aus Puffer2 Wärme, die über ein Rohrsystem aus dem oberem Bereich des Puffer2 abgeleitet wird. Somit ist Überheizung ausgeschlossen. Die entnommene Wärme kann anderweitig verwendet werden (z.B. Beheizung eines Hallenbades oder Pools). im Folgenden Boiler mit B bezeichnet im Folgenden Pumpe mit P bezeichnet im Folgenden Vierweg- Ventil mit VWV4 bezeichnet im Folgenden Leitung mit L bezeichnet im Folgenden Heizregister mit H bezeichnet Bei lang anhaltendem Schlechtwetter wird die Temperatur im System soweit absinken, dass ein Nachheizen nötig wird.

Beim Nachheizen (egal durch welche Quelle - Gas/Öl/Strom usw.), in meinem Fall durch HeiztaschenEinsatz in Verbindung mit Kachelofen, wird der Kreislauf über P4 betrieben. Das Wasser erhitzt sich im Heiztaschensystem und wird nun in Bl über direkte Verbind in B3 (Kugelhahn Kl ist zu öffnen) über das Rohr in RohrSystem in den Puffer2 geleitet und kommt aus Puffer2 (Mitte) zurück zu P4 um sich an der Heiztasche wieder zu erwärmen. im Folgenden Boiler mit B bezeichnet im Folgenden Pumpe mit P bezeichnet im Folgenden Vierweg- Ventil mit VWV4 bezeichnet im Folgenden Leitung mit L bezeichnet im Folgenden Heizregister mit H bezeichnet

Claims

BRSTG1AT2 Ansprüche

1

NACHGEREICHT der Wärme an einen Wärmeverbraucher zur Erwärmung von Brauchwasser im Strom des Heizmediums als erster angeordnet ist.

1. Heizungsverfahren zur verbesserten Ausnutzung einer

Solaranlage an einer Niedertemperaturheizungsanlage, bei dem im Strom des Heizmediums wenigstens zwei in Serie angeordnete Wärmespeicher vorgesehen sind, deren Beheizung durch Solar-Wärme über die Steuerung des Heizmediums durch Temperaturfühler für die Solar-Wärme und für die Wärmespeicher erfolgt, wobei bei höherer Temperatur des Heizmediums das mit Solar-Wärme aufgeladen ist, gegenüber der Temperatur in den Wärmespeichern das Heizmedium zur Erwärmung der Wärmespeicher geschaltet ist und bei niedrigerer Temperatur des Heizmediums, das mit Solar-Wärme aufgeladen ist, die Wärmespeicher mit Wärme aus dem Heizmedium wenigstens einer weiteren Wärmequelle aufgeladen werden, dadurch gekennzeichnet, dass bei höherer Temperatur des Heizmediums das mit Solar-Wärme aufgeladen ist,

gegenüber der Temperatur in den Wärmespeichern das Heizmedium zur Erwärmung der Wärmespeicher geschaltet ist, drei Wärmespeicher im Strom des Heizmediums in Serie angeordnet sind, von denen in Bezug auf den Eintritt der Solar-Wärme dritte Wärmespeicher zur Abgabe der Wärme an einen Niedrigtemperatur-Wärmeverbraucher bestimmt ist und einer der voranliegenden Wärmespeicher zur Abgabe der Wärme an einen Wärmeverbraucher zur Erwärmung von Brauchwasser vorgesehen ist.

2. Heizungsverfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher zur Abgabe

3. Heizungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei niedrigerer Temperatur des Heizmediums, das mit Solar-Wärme aufgeladen ist, gegenüber der Temperatur in dem Wärmespeicher, der im Strom des Heizmediums als erster angeordnet ist, der zweite Wärmespeicher zuerst im Strom des Heizmediums als erster und der dritte Wärmespeicher danach gereiht ist und der erste Wärmespeicher vom Strom des Wärmemediums umgangen wird.

4. Heizungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bei niedrigerer Temperatur des Heizmediums, das mit Solar-Wärme aufgeladen ist, gegenüber der Temperatur in dem Wärmespeicher, der im Strom des Heizmediums als zweiter angeordnet ist, nur der dritte Wärmespeicher im Strom des Heizmediums gereiht ist und der erste und der zweite Wärmespeicher umgangen werden.

5. Heizungsverfahren nach Anspruch 1, 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei zu geringer Aufladung des Heizmediums mit Solar-Wärme dessen Kreislauf stillgesetzt wird und ein weiteres Heizmedium, das mit der Wärme einer anderen Wärmequelle aufgeladen wird, dem ersten Wärmespeicher zugeführt wird, von dem aus der dritte Wärmespeicher beaufschlagt wird und danach das weitere Heizmedium über den zweiten Wärmespeicher der anderen Wärmequelle zugeleitet wird.

6. Heizungsverfahren nach Anspruch 1, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei höherer Temmperatur im zweiten Wärmespeicher gegenüber dem dritten Wärmespeicher, zwischen dem zweiten Wärmespeicher und dem dritten

NACHGEREICHT Wärmespeicher zusätzlich ein Strom von Wärme, mit einem Heizmedium im Kreislauf, zugeführt wird.

7. Vorrichtung zur Ausführung des Heizungsverfahrens nach Anspruch 1 oder von Anspruch 1 und wenigstens einem der

Ansprüche 2 bis 6, bei der ein oder zwei Brauchwasserspeicher oder Pufferspeicher in einem Solarwärmekreislauf in Serie geschaltet sind und ein Zusatzspeicher über einen zusätzlichen Heizkreislauf von wenigstens einem zusätzlichen Wärmeerzeuger, bei absinken der Temperatur in dem mit Wärme aufgeladenen Solarwärmekreislauf und dessen abschalten, mit Wärme versorgt wird, wobei Thermofühler zur Steuerung des Solarwärmekreislaufes und des zusätzlichen Heizkreislaufes angebracht sind dadurch gekennzeichnet, dass der Brauchwasserspeicher (1) mit einem Heizregister (10), der Pufferspeicher (2) mit einem Heizregister (11) und ein Heizungsboiler (3) mit einem Heizregister (12) in Serie geschaltet sind, von denen das Heizregister (10) über eine Leitung (6) und ein Ventil (25) mit dem Solar-Vorlauf (5) und das Heizregister (12) nach Austritt aus dem Heizungsboiler (3)

über den SolarRücklauf (13) und eine Pumpe (20) und einem Rückschlagventil (19) mit einer Solaranlage (4) verbunden sind und der Heizungsboiler (3) mit einem Vorlauf (15), insbesonders einer Boden-Wandheizung mit Pumpe (20' ) mit Rückschlagventil (19) und mit einem Rücklauf (16) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferspeicher (2) mit dem Heizregister (11) und der

Heizungsboiler (3) mit dem Heizregister (12) in Serie geschaltet sind, wobei der Pufferspeicher (2) über eine Leitung (7) mit einem T-Stück (22) zwischen dem Heizregister (10) des Brauchwasserspeichers (1) und dem Heizregister (11) des Pufferspeichers (2) angeschlossen und über ein Ventil (26) mit dem Solar-Vorlauf (5) ver-

NACHGEREICHT bunden ist und das Heizregister (10) bei geschlossenem Ventil (25) der Leitung (6) abgeschaltet ist. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizungsboiler (3) mit dem Heizregister (12) über eine Leitung (8) mit einem T-Stück (22) zwischen dem Heizregister (11) des Pufferspeichers (2) und dem Heiz-. register (12) des Heizungsboiler (3) angeschlossen und über ein Ventil (27) mit dem Solar-Vorlauf (5) verbunden ist und das Heizregister (10) des Brauchwasserspeichers (1) und das Heizregister (11) des Pufferspeichers (2) bei geschlossenen Ventilen (25 und 26) der Leitungen (6 und 7 ) abgeschaltet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Brauchwasserspeicher (1) und der Pufferspeicher (2) in einem Behälter angebracht sind und durch eine Eisenplatte (23) hydraulisch getrennt und für den Wärmeübergang verbunden sind, wobei der Brauchwasserspeicher (1) über dem Pufferspeicher (2) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizungsboiler (3) der Hohe nach etwa dem Behälter mit dem Brauchwasserspeicher (1) und dem Pufferspeicher (2) entspricht und damit ein sehr langes Heizregister (12) aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferspeicher in seinem oberen Bereich mit einem Anschluss mit Pumpe (20' ' ) und Rückschlagventil (19) und in seinem unteren Bereich mit einem Anschluss mit Rückschlagventil (19) an den Heizungsboiler (3) angeschlossen ist.

NACHGEREICHTJ

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass der Brauchwasserspeicher (1) im oberen Bereich über eine Vorlaufleitung eines Nachheizregisters (24) und der Pufferspeicher (2) im unteren Bereich über eine Rücklaufleitung mit Pumpe (20''') mit Rückschlagventil (19) mit dem Nachheizre isters (24) verbunden ist, dessen Kreislauf über den Anschluss des Brauchwasserspeichers (1) an den Heizboiler (3) und über den Anschluss des Pufferspeichers (2) an den Heizungsboiler (3) hydraulisch geschlossen ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit Pumpe (20'''') mit Rückschlagventil (19) versehene kalte Brauchwasserleitung (17) durch den Pufferspeicher (2) zur Vorwärmung geführt, in den Brauchwasserspeicher (1) hindurchtritt und das Wasser von einem Heizregister vollständig erwärmt mit der Warmwasserleitung (18) austritt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Wärmespeicher o.dgl. über eine Leitung (9) und ein Ventil (28) mit dem Solar-Vorlauf (5) der Solaranlage (4) verbindbar ist, bei dessen Öffnung Überschusswärme, die von den Speichern (1, 2, 3) nicht aufgenommen werden kann, abgeleitet werden.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Wärmespeicher o.dgl. über Leitungen, Pumpe und Ventil an ein zusätzliches Register im Pufferspeicher (2) angeschlossen ist, bei den nach Öffnung des Ventils Überschusswärme, die von den Speichern (1, 2, 3) nicht aufgenommen werden kann, abgeleitet werden.

NACHGEREICHT

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (25, 26, 27) im SolarVorlauf zu einem Vierwegeventil zusammengefasst sind und. die Steuerung der einzelnen Ventile (25, 26, 27) oder des Vierwegeventils von einer Steuerung mit Temperaturfühlern an der Solaranlage (4), dem Brauchwasserspeicher (1), dem Pufferspeicher (2) und dem Heizungsboiler (3) erfolgt.

NACHGEREICHT