DE10055335A1 - Zentralheizungssystem mit Wärmespeicherung - Google Patents

Abstract

Bei bisherigen Solar-Heizungsanlagen zur kombinierten Brauchwasser- und Raumheizung mit einem von einem Wärmeträgermedium durchströmten Solarkollektor und einem Pufferspeicher erfolgt die Nachheizung, bei nicht ausreichender Wärmelieferung durch die Sonne, durch einen separaten Wärmeerzeuger. Hierdurch entstehen unnötige Wärmeverluste und es wird unnötig Aufstellungsplatz für die Anlage benötigt. Derzeit werden zur Nachheizung meist fossile Brennstoffe, wie Heizöl und Erdgas, eingesetzt. DOLLAR A Beim optimierten Zentralheizungssystem erfolgt die Nachheizung des Wärmeträgermediums im Pufferspeicher 1 mit nicht fossilen Brennstoffen durch einen an den Pufferspeicher angebauten Wärmeerzeuger 2. Über den im Pufferspeicher eingebauten Wärmetauscher 13 wird Trinkwasser erwärmt. Durch diese kompakte Baueinheit erfolgt eine Montagevereinfachung, Platzersparnis und Anlagenwirkungsgradverbesserung. DOLLAR A Das Zentralheizungssystem mit Wärmespeicherung eignet sich besonders für die Beheizung und Bereitstellung von Trinkwasser im Ein- und Zweifamilienhaus.

Description

Die Erfindung betrifft eine Solar-Heizungsanlage zur kombinierten Brauchwasser- und Raumheizung mit einem von einem Wärmeträgermedium durchströmten Solarkollektor, das von einer Umwälzeinrichtung gefördert ist und einem vom Wärmeträgermedium aufheizbaren Pufferspeicher. Reicht die gewonnene solare Energie nicht aus um den Wärmebedarf abzudecken, wird nicht fossiler Brennstoff verbrannt.

Eine derartige Solar-Heizungsanlage ist in der DE 198 55 390 A1 beschrieben. Dort ist die Anlage zur kombinierten Brauchwasser- und Raumheizung mit einem von einem Wärmeträgermedium durchströmbaren Solarkollektor, das von einer Umwälzpumpe gefördert ist, und einem von einem vom Wärmeträgermedium aufheizbaren Wasser-Pufferspeicher, wobei in einer oberen Speicherzone des Pufferspeichers ein Brauchwasserspeicher angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Speicherzone mit einem kleineren Volumenstrom pro Zeiteinheit des Wärmeträgermediums als die untere Speicherzone beheizbar ist, beschrieben. Außerdem ist beschrieben, daß in der oberen Speicherzone des Pufferspeichers eine Vorlaufleitung eines Nachheizgerätes mündet, dessen Rücklaufleitung mit der unteren Speicherzone verbunden ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zentralheizung vorzuschlagen, mit der die Nachheizung des Wärmeträgermediums im Pufferspeicher mit nicht fossilen Brennstoffen geschieht. Außerdem soll eine Montagevereinfachung, Platzersparnis und Anlagenwirkungsgradverbesserung erfolgen.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Wärmeerzeuger, welcher mit nicht fossilen Brennstoffen betrieben wird, mit dem Pufferspeicher zusammen eine Baueinheit bildet. Zusätzlich erwärmt solar erzeugte Energie das Wärmeträgermedium im Pufferspeicher. Die gespeicherte Energie im Pufferspeicher wird zur Beheizung von Gebäuden genutzt. Außerdem kann Brauchwasser erwärmt werden.

Durch den Einbau des Wärmeerzeugers in den Pufferspeicher entfallen die Montage und die Wärmeverluste der Vor- und Rücklaufleitungen zwischen Wärmeerzeuger und Pufferspeicher. Durch die Zusammenführung von Wärmeerzeuger und Pufferspeicher wird Platz für die ansonsten notwendige Aufstellung von zwei Geräten eingespart. Durch die Integration des Wärmeerzeugers in den Pufferspeicher erhöht sich der Anlagenwirkungsgrad, da ein Bauteil weniger Wärmeverluste aufweist als zwei einzelne Bauteile, die mit Rohrleitungen verbunden sind. Durch den Wegfall der Umwälzpumpe, welche die Wärme aus dem separaten Wärmeerzeuger zum Pufferspeicher transportiert die, nicht mehr benötigt wird, da die erzeugte Wärme beim integrierten Wärmeerzeuger direkt an das im Pufferspeicher befindliche Medium abgegeben wird, werden Stromkosten für den Antrieb und die Kosten für die Umwälzpumpe selbst eingespart.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Schaltschema eines ersten Ausführungsbeispieles eines Zentralheizungssystems mit Wärmespeicherung

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispieles eines Zentralheizungssystems mit Wärmespeicherung

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispieles eines Zentralheizungssystems mit Wärmespeicherung

Bei einer Zentralheizungsanlage mit Wärmespeicherung nach Fig. 1 ist am Pufferspeicher 1 ein Wärmeerzeuger 2 angebaut. Dieser wird automatisch über die Förderschnecke 3 mit dem Brennstoff Holzpellets versorgt. Wird Wärme benötigt, zündet und verbrennt der Wärmeerzeuger die Holzpellets automatisch und gibt die erzeugte Wärme an das Wasser im Pufferspeicher ab.

An den Pufferspeicher ist über eine Vorlaufleitung 4 und eine Rücklaufleitung 5 ein Heizungskreis mit Raumheizkörpern 6 und einer Umwälzpumpe 7 angeschlossen.

Zur Beheizung des Pufferspeichers ist ein Solarkollektor 8 vorgesehen, der mit einer üblichen Armatur 9 beschaltet ist und dessen Vorlaufleitung mit 10 und dessen Rücklaufleitung mit 11 bezeichnet ist. Über den Wärmetauscher 12 wird die solar erzeugte Energie an das Wasser im Pufferspeichers abgegeben.

Der im Pufferspeicher eingebaute Wärmetauscher 13 ist an der Kaltwasserleitung 14 und über ein Mischventil 15 mit einer oder mehreren Zapfstellen 16 verbunden. Eine Zirkulationspumpe 17 sorgt für jederzeit verfügbares Warmwasser an den Zapfstellen.

Die Funktionsweise der Anlage nach Fig. 2 gleicht im wesentlichen der Funktionweise der Anlage nach Fig. 1. Um den Pufferspeicher 1 mit Wärmeerzeuger 2 noch kompakter zu gestalten ist hier der Solarwärmetauscher 18 im Pufferspeicher eingebaut.

Die Funktionsweise der Anlage nach Fig. 3 gleicht im wesentlichen der Funktionweise der Anlage nach Fig. 1. Um die Größe aller Komponenten flexibel auslegen zu können ist nur noch der Wärmeerzeuger im Pufferspeicher eingebaut. Der externe Wärmeaustauscher 19 ist an der Kaltwasserleitung 14 mit einer oder mehreren Zapfstellen 16 verbunden. Die Umwälzpumpe 20 fördert das warme Pufferwasser bei Bedarf über den Wärmeaustauscher 19, kühlt dort ab und fließt unten in den Pufferspeicher zurück.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird als Brennstoff für den Wärmeerzeuger Wasserstoff oder andere nachwachsende Rohstoffe wie Rapsöl oder Stroh verwendet.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Brennstoffversorgung mittels Schwerkraft aus einem Lagerraum oder an den Pufferspeicher angebauten Behälter.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Pufferspeicher als Latentwärmespeicher, Adsorptionspeicher oder als Trinkwasserspeicher ausgeführt. Mehrere Pufferspeicher sind untereinander verschaltbar.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird die benötigte Wärme nicht nur mittels Solaranlage und angebautem Wärmeerzeuger bereitgestellt, sondern andere Geräte, wie Wärmepumpe, Brennstoffzelle, Elektroheizer oder Heizkessel, liefern zusätzlich Energie.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird die vom Wärmeerzeuger bereitgestellte Wärme zum Teil direkt über eine Glasscheibe an den Aufstellraum, der gleichzeitig Wohnraum ist, abgegeben und sorgt so für eine angenehme Atmosphäre.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Solarkollektor direkt mit Puffermedium durchströmt.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird die erzeugte Wärme ausschließlich zur Trinkwassererwärmung genutzt.

Claims (5)

1. Zentralheizungsystem mit Wärmespeicherung, dadurch gekennzeichnet daß der Pufferspeicher durch solar erzeugte Energie und nichtfossilen, umweltneutralen Brennstoffen, welche in einem an den Pufferspeicher angebauten Wärmeerzeuger in Wärme umgewandelt werden, beheizbar ist.

2. Zentralheizungsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff automatisch über Fördereinrichtungen dem Wärmeerzeuger zugeführt wird.

3. Zentralheizungsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des Trinkwassers über einen Behälter oder Wärmeaustauscher im Inneren oder außerhalb des Pufferspeichers geschieht.

4. Zentralheizungsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Pufferspeicher als Wärmeträgermedium Heizungswasser, Trinkwasser oder sonstige Medien zum Einsatz kommen.

5. Zentralheizungsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die solar erzeugte Energie über einen im Inneren oder außerhalb des Pufferspeichers liegenden Wärmetauscher auf das Puffermedium übertragen wird.