DD285405A5 - Solar-warmwasserbereiter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Solar-Warmwasserbereiter und ist wirtschaftlich dort einsetzbar, wo ein taeglicher Bedarf an Warmwasser fuer saisonbedingte Nutzer des Sport-, Freizeit- und Erholungsbereiches vorhanden ist. Der als Kollektor und Speicherbehaelter baulich vereinte Solar-Warmwasserbereiter ist gekennzeichnet durch einen maeanderfoermig ausgebildeten, drucklosen Einkreisabsorber, der einerseits in einer ersten Reihe vertikal angeordnete Absorberrohre und andererseits in einer zweiten Reihe vertikal versetzt angeordnete Absorberrohre aufweist, wobei die Absorberrohre der ersten Reihe jeweils ueber einen Bypasz mit den Absorberrohren der zweiten Reihe verbunden sind. In vorteilhafter Weise dient der Solar-Warmwasserbereiter zur Bereitung von Warmwasser im offenen Kreislauf nach dem Schwerkraftumlaufprinzip, wobei durch ein guenstiges Platzverhaeltnis des Absorbers und unter Ausnutzung der Sonnenstrahlung bei geregelter Vermischung eine gefahrlose Entnahme von Duschwasser gewaehrleistet ist. Der maeanderfoermig ausgebildete Einkreisabsorber ist in einem Gehaeuse untergebracht, das eine mit einer reflektierenden Waermeschicht versehene Rueckwand und eine transparente, waermeisolierende Abdeckung aufweist. Fig. 1{Solar-Warmwasserbereiter; Duschwasser, gefahrlos entnehmbar; Einkreisabsorber, maeanderfoermig, drucklos; vertikal angeordnetes Absorberrohr; Bypasz; Schwerkraftumlaufprinzip; reflektierende Gehaeusewand; waermeisolierende Abdeckung}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Solar-Warmwasserbereiter und ist wirtschaftlich dort einsetzbar, wo ein täglicher Bedarf an Warmwasser für saisonbedingte Nutzer des Sport-, Freizeit- und Erholungsbereiches vorhanden ist.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Aus der DE-PS 3415316 ist bekannt, daß Sonnenkollektoren für die thormische Umwandlung von Solarenergie einen der Sonnenstrahlung ausgesetzten Absorber aufweisen, der aus mehreren vertikal oder in bezug auf die Vertikale geneigten und von dem zu erwärmenden Wasser durchströmenden Rohren besteht. In der DD-PS 23571"* ist ein Solar-Warmwasserbereiter zur Erwärmung und Speicherung von Brauchwasser im offenen Kreislauf nach dem Therirosyphoneffekt beschrieben, der an der Breitseite) seines nach oben erweiterten Speicherbehälters eine Absorberplatte und eint parallel dazu angeordnete Zwischenwand vorsieht, wobei r vischen der Absorberplatte und der im SpeicherbehälU- befindlichen Zwischenwand ein Heizraum zur Zirkulation des zu erwärmenden Brauchwassers vorliegt.

Der Nachteil der Erfindung besteht darin, daß bei einer Wasserentnahme, die durch Zuführung von kaltem Frischwasser erfolgt, zuerst sehr heißes Brauchwasser zur Verfügung steht. Danach ergibt sich ein ungeregeltes Vermischen des erwärmten Wassers mit dem zugeführten kalten Frischwasser im Speicherbehälter. Des weiteren ist ein hoher konstruktiver Aufwand notwendig.

Ziel der Erfindung

Ziel d^r Erfindung ist, durch Einsparung von Rohrleitungen, Speichern und Umwälzmitteln einen kostengünstigen, als Kollektor und Speicherbehälter baulich vereinten Solar-Warmwasserbereiter mit einem bestimmten Oberflächenverhältnis zur Warmwasserbereitung zu schaffen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bereitung von Warmwasser im offenen Kreislauf nach dem Schwerkraftumlaufprinzip so zu entwickeln, daß bei einem günstigen Platzverhältnis und unter Ausnutzung der Sonnenstrahlung eine geregelte Vermischung bzw. gefahrlose Entnahme, insbesondere von Duschwasser, gewährleistet isi.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen mäanderför.-.ig ausgebildeten sowie drucklosen Einkreisabsorber gelöst, der einerseits in einer ersten Reihe ein erstes bis n-tes vertikal angeordnetes Absorberrohr und andererseits in einer zweiten Reihe ein erstes bis n-tes vertikal versetzt angeordnetes Absorberrohr aufweist.

Die Erfindung sieht entweder im unteren oder im oberen Teil der vertikal angeordneten Absorberrohre der ersten Reihe und der vertikal versetzt angeordneten Absorberrohre der zweiten Reihe jeweils einen Bypaß als eine Wirkverbindung vor.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der mäanderförmige Einkreisabsorber als Solardusche verwendbar. In dieser Ausführung ist erst nach dem zweiten vertikal angeordneten Absorberrohr der erste Bypaß angeordnet.

Dadurch wird be! Inbetriebsetzung der Solardusche die gesamte Wassersäule angestoßen, und durch die nachfolgend angeordneten Bypässe erfolgt neben dem internen Wärmeausgleich nach dem Schwerkraftumlaufprinzip in den vertikal versetzt angeordneten Absorberrohren eine csregelte Vermischung, so daß bei Wasserentnahme Verbrühungen ausgeschlossen sind.

Ausführungsbeisplel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die beiliegenden Zeichnungen dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Fig. 1: zeigt in teilgeschnittener Vorder- und Draufsicht einen erfindungsgemäßen Solar-Warmwasserbereiter; Fig. 2: zeigt in schematischer Darstellung eine konkrete Ausführungsform der Erfindung als Solardusche und ihre Strömungsrichtung.

Der erfindungsgemäße Solar-Warmwasserspeicher gemäß Fig. 1 sieht ein druckloses System von einem Einkreisabsorber vor,

dessen vertikal durchströmbare Absorberrohre 1.1;...; 1.n und 2.1;...; 2.n mäanderförmig in einem Gehäuse 9 miteinanderverbunden und fixiert sind. Die in der ersten Reihe vertikal angeordneten Absorborrohre 1.1;...; 1 .n sind an die in der zweiten

Reihe vertikal versetzt angeordneten Absorberrohre 2.1;...; 2.n über einen Bypaß 3.1;...; 3.n jeweils an ihrem unteren Teil

angeschlossen.

Die zuhufseitige Rohrleitung 5 mündet in den unteren Teil des ersten vertikal angeordneten Absorberrohres 1.1, und die

ablaufseitige Rohrleitung 12 ist am unteren Teil des η-ten vertikal versetzt angeordneten Absorberrohres 2.η angebracht. Die

Füllung des Solar-Warmwasserspoichers erfolgt mit dem Wasseranschluß 6 über diezulaufseitige Rohrleitung 5, wobei die Entleerung 7 geschlossen und die Entlüftung 8 geöffnet werden. Nach dem Wasseraustritt an der ablaufseitigen Rohrleitung

wird die Entlüftung 8 geschlossen, und der Solar-Warmwasserbereiter ist betriebsbereit.

Das Gehäuse 9 der erfindungsgemäßen Lösung besteht einerseits aus einer mit einer reflektierenden Wärmeschicht 4

versehenen Rückwand und andererseits aus einer transparenten, wärmeisolierenden Abdeckung 10 und 11.

Eine konkrete Ausführungsform der Erfindung zeigt in der Fig. 1 eine als Kollektor und Speicherbehälter baulich vereinte Solardusche mit einem bestimmten Volumen-Oberflächenverhältnis zur Warmwasserbereitung, die in vorteilhafter Weise Duschwasser für saisonbedingte Nutzer des Sport-, Freizeit- und Erholungsbereiches zur Verfugung stellt. Im Gebiet des

51. Breitengrades beträgt dieses Verhältnis etwa 601 Wasser pro m² Einstrahlungsfläche bzw. entspricht dieses Verhältnis einem

Absorberrohr von 120mm Durchmesser. Die Absorberrohre 1.1;...; 1.n und 2.1;...; 2.n, die vorzugsweise entweder aus Metall, eingefärbtem Kunststoff, Glas oder Keramik bestehen, sind mäanderförmig in einem Gehäuse 9 angeordnet. In vorteilhafter Weise ist zum Anstoß der ruhenden Wassersäule erst nach dem zweiten vertikal angeordneten Absorberrohr 1.2 ein erster Bypaß 3.2. mit dem zweiten vertikal

versetzt angeordneten Absorberrohr 2.2. verbunden.

Im Betriebszustand werden die vertikal angeordneten Absorberrohre 1.1;...; 1.n aus der ersten Reihe zuerst erwärmt und

danach die vertikal versetzt angeordneten Absorberrohre 2.1;...; 2.n der zweiten Reihe, wobei über die Verbindung des Bypasses3.2. bis 3.η die Wassertemperatur durch eine natürliche Zirkulation ausgeglichen wird.

Bei der Entnahme von Duschwasser, die z. B. in den Nachmittagsstunden eines Tages erfolgen kann, wird bei der Inbetriebsetzung der Solardusche unter vorteilhafter Nutzung des jeweils angeordneten Bypasses 3.n eine Mischung von

heißem und kaltom Wasser herbeigeführt.

Sowohl die Wasservorlage 13 als auch der Bypaß 3.η ermöglichen ein selbständiges Mischen, so daß auch bei starker Erwärmung des durchströmten Absorbers eine Verbrühung mit heißem Wasser ausgeschlossen ist.

Claims (5)

1. Sojar-Warmwasserbereiter mit einem in einem Gehäuse angeordneten Absorber, der im Abstand zueinander vertikal angeordnete Absorberrohre aufweist, wobei das Gehäuse aus einer mit einer reflektierenden Wärmeschicht versehenen Rückwand und einer transparenten, wärmeisolierenden Abdeckung besteht, gekennzeichnet durch einen mäanderförmigen Einkreisabsorber, der einerseits in einer ersten Reihe ein erstes, zweites sowie n-tes vertikal angeordnetes Absorberrohr (1.1; 1.2;...; I.n) und andererseits in einer zweiten Reihe ein erstes, zweites sowie n-tes vertikal versetzt angeordnetes Absorberrohr (2.1; 2.2;...; 2.n) aufweist, wobei das erste bis n-te vertikal angeordnete Absorberrohr (1.1;...; 1.n) über einen ersten bis η-ten Bypaß (3.1;...; 3,n) mit dem ersten bis η-ten vertikal versetzt angeordneten Absorberrohr (2.1;...; 2,n) verbunden ist.

2. Solar-Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Bypaß entweder an dem unteren oder an dem oberen Teil des Absorbers angeordnet ist.

3. Solar-Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Einkreisabsorber als Solardusche ausgebildet ist.

4. Solar-Warmwasserbereiter nach Anspruch 1 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß das zweite bis n-te vertikal angeordnete Absorberrohr (1.2;...; 1 .n) über einen ersten bis η-ten Bypaß (3.2;...; 3.n) jeweils am unteren Teil mit dem zweiten bis η-ten vertikal versetzt angeordneten Absorberrohr (2.2; ...; 2.n) gekoppelt ist.

5. Solar-V 'armwasserbereiter nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die ablaufseitige Rohrleitung (12) eine Wasservorlage (13) aufweist.