AT509297A2

AT509297A2 - Solargetriebene heizeinrichtung für kochzwecke

Info

Publication number: AT509297A2
Application number: AT0190109A
Authority: AT
Inventors: Martin Dipl Ing Hadlauer
Original assignee: Martin Dipl Ing Hadlauer
Priority date: 2009-12-01
Filing date: 2009-12-01
Publication date: 2011-07-15
Also published as: EP2507559A1; MX2012006296A; WO2011067218A1; AT509297A3

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung für Kochzwecke mit Einbringung von solarthermischer Energie. Ein von Solarenergie aufgeheiztes Medium wird über ein druckgesteuertes Einlassventil (3) in einen Behälter zur Entspannungsverdampfung (4) eingeleitet. Der ausgeschiedene Dampf wird in den Verbraucher (5) zur Beheizung der Kochvorrichtungen eingebracht. Abgeschiedenes Kondensat aus dem Verbraucher (5) wird wiederum in den Verdampfer (4) und weiter in den Puffer (12) des solaren Heizkreises rückgeführt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung für Kochzwecke mit Einbringung von solarthermischer Energie. Übliche Kochgeräte arbeiten rein elektrisch betrieben oder befeuert. Ziel der vorliegenden Erfindung ist nun, den Stromverbrauch zu minimieren und über solarthermische Energie eine stromsparende Kochmöglichkeit zu schaffen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass ein über Solarenergie aufgeheiztes Medium (Wasser oder ein Wasser enthaltendes Zwei- oder Mehrstoffgemisch) in einen Behälter zur Entspannungsverdampfung eingeleitet wird. Der ausgeschiedene Dampf wird in die/den Verbraucher zur Beheizung der Kochvorrichtungen {Backrohr, Kochplatten ...) eingebracht. Abgeschiedenes Kondensat aus dem Verbraucher wird wiederum in den Behälter zur Entspannungsverdampfung rückgeführt.

Die Dampftemperatur in der Entspannungskammer bzw. dem Verdampfer wird in etwa 30°C unter der Prozesstemperatur des zuströmenden Mediums aus dem Kollektorkreis zu liegen kommen. Geht man von Prozesstemperaturen um die 180°C sind Dampftemperaturen um die 150°C zu erreichen. Mit diesen Dampftemperaturen sind bereits viele Kochmöglichkeiten gegeben. Umfassende Kochmöglichkeiten mit Heiztemperaturen bis zu 250°C sind allerdings nur zu erreichen, indem der Sattdampf über einen Kompressor auf erhöhten Druck gebracht wird. Dies hebt die Kondensations- und somit Wärmeabgabetemperatur in den Verbrauchern entsprechend an.

Fiaurenkurzbeschreibuno

Weitere Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Gesamtprozesses für eine einfache Anlage mit eingeschränkten Kochmöglichkeiten aufgrund relativ niedriger Heiztemperaturen im Verbraucher 5.

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Gesamtprozesses für eine Anlage mit höheren Heiztemperaturen im Verbraucher 5.

Ausführliche Beschreibung der Figuren

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des Gesamtprozesses für eine einfache Anlage mit eingeschränkten Kochmöglichkeiten aufgrund relativ niedriger Heiztemperaturen im Verbraucher 5. Der Pufferspeicher 12 wird über solarthermische Energie gespeist. Über das 2 ♦ « · I · · « I « »· • * · · 4

Absperrventil 2 und das Einlassventil 3 wird die Einspritzmenge in den Verdampfer 4 rein druckabhängig und somit automatisch auf den Wärmeverbrauch abgestimmt gesteuert. Der ausgeschiedene Dampf wird direkt zu den Verbrauchern 5 geleitet, wo die Wärmeabgabe unter Kondensation stattfindet. Das Kondensat wird wiederum in den Verdampfer 4 rückgeführt. Die Kondensatrückführung in den Pufferspeicher 12 des Solarkreises erfolgt über die Kondensatpumpe 1, welche über die Niveaumesseinrichtung 10 angesteuert wird. Das Druckregetventil 3 hat die Aufgabe, bei Unterschreitung eines vorgegebenen Druckes im Verdampfer 4 automatisch zu öffnen. Das Ventil kann rein mechanisch ausgelegt sein. Durch Festlegung des Öffnungsdruckes kann die Temperatur im Verbraucher 5 eingestellt werden. Um Heiztemperaturen von 150°C zu erreichen sollte die Prozesstemperatur von den Kollektoren 13 an die 180°C haben.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Gesamtprozesses für eine Anlage mit höheren Heiztemperaturen im Verbraucher 5. Über das Steuerventil 11 lässt sich der Druck im Verbraucherkreis 5 und somit die Dampftemperatur über jene Temperatur im Verdampfer 4 einstellen. Bei Überschreitung eines vorgegebenen Druckes im Verbraucherkreis wird automatisch Kondensat in den Verdampfer 4 eingelassen. Über das Einlassventil 11 wird die Einlassmenge in den Behälter 4 rein druckabhängig und somit automatisch auf den Wärmeberbrauch abgestimmt, gesteuert. Die Kondensatrückführung in den Pufferspeicher 12 des Solarkreises erfolgt über eine Kondensatpumpe 1, welche über eine Niveaumesseinrichtung 10 angesteuert wird. Der Kompressor 6 wird ebenfalls über eine Niveaumesseinrichtung 9 am Kondensatsammelbehälter 8 angesteuert. Um einen stabilen Regelvorgang zu gewährleisten wird ein Dampfpuffer 7 zwischengeschaltet. Die Anlage kann auch bei Prozesstemperaturen von unter 130eC problemlos betrieben werden. Der Druck im Verdampfer 4 wird über das Einlassventil 3 geregelt. In Abhängigkeit von der Prozesstemperatur des zuströmenden Mediums aus dem Kollektorkreis bzw. dem Puffer 12 kann die Temperatur im Verdampfer 4 nun so geregelt werden, dass diese in etwa 30°C unter dieser Temperatur liegt. Die Temperatur im Verbraucher 5 wird über die Einstellung am Einlassventil 11 gesteuert. Je nach den Prozesstemperaturen aus den Kollektoren 13 und den Temperaturen im Verbraucherkreis 5 werden im Vergleich zu rein elektrisch betriebenen Anlagen 85% bis 95% an Strom eingespart.

Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die hier vorgestellten Varianten, sondern auch auf naheliegende Kombinationen die sich daraus ableiten lassen. Bei den in allen Figuren schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Merkmalen ist darauf hinzuweisen, dass die einzelnen Bauteile sowie Zuleitungen in allen verschiedenen Ausführungsvarianten und Materialien gefertigt sein können.

Claims

Patentansprüche 1) Solarthermisch betriebene Kocheinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Entspannungsverdampfung im Verdampfer (4) Dampf aus dem zuströmenden Medium vom Solarkreis bzw. von dem zwischengeschalteten Pufferspeicher (12) abgeschieden wird, welcher in den Verbraucher (5) zur Beheizung der Kochvorrichtungen eingeleitet wird und in Form von Kondensat in den Verdampfer (4) rückgeführt wird.
2) Solarthermisch betriebene Kocheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einlassventil (3) die Einlassmenge in den Verdampfer (4) in Abhängigkeit von einem mit Hand voreinstellbaren oder fix voreingestellten Solldruck in der Weise steuert, dass das Einlassventil (3) bei Unterschreiten des Drucks im Verdampfer (4) im Vergleich zum Solldruck öffnet.
3) Solarthermisch betriebene Kocheinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (1) zur Kondensatrückführung die Steueraufgabe hat, die Kondensatmenge im Verdampfer (4) möglichst konstant halten.
4) Solarthermisch betriebene Kocheinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (1) zur Kondensatrückführung über ein Niveaumessgerät (10) angesteuert wird.
5) Solarthermisch betriebene Kocheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verbraucher (5) ein Kompressor (6) vorgeschaltet ist, und, dass ein Einlassventil (11) die Kondensatrückführung aus dem Verbraucher (5) zum Verdampfer (4) in Abhängigkeit vom Druck im Verbraucher (5) in der Weise steuert, dass das Einlassventil (11) bei Überschreiten des Drucks im Verbraucher (5) im Vergleich zum Solldruck öffnet.
6) Solarthermisch betriebene Kocheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kondensatsammelbehälter (8) mit Niveaumessung (9) bzw. Mengenmessung vorgesehen ist, über die der Kompressor (6) angesteuert wird.