DE102005058887A1 - Solar heating system for building with blown airflow to heat rooms or warm water supply - Google Patents

Solar heating system for building with blown airflow to heat rooms or warm water supply Download PDF

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Abstract

A simple solar heating system for a building has thermal absorbing elements (2, 22) through which is blown air from a blower (1) to duct warm air into a warm water tank (3) for direct heating. A control flap enables the user to divert warm air directly into the rooms. The absorbing elements are simple transparent coaxial tubes with reflectors to enhance the thermal capture.

Description

Beschreibung:Description:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Solarstrahlenumwandlung in Wärme, die direkt im Brauchwasser gespeichert wird, oder zur Klimatisierung von Räumen usnutzt werden kann.The The invention relates to an apparatus and a method for solar radiation conversion in heat, which is stored directly in the process water, or for air conditioning of spaces can be used.

Bei herkömmlichen Solaranlagen werden meistens die Sonnenstrahlen durch die Absorption und Flüssigkeitsverdampfung in Wärme umgewandelt, die gleichzeitig indirekt durch den Wärmeaustauscher an das Brauchwasser übertragen werden kann.at usual Solar systems are usually the sun's rays through the absorption and Liquid vaporization in heat converted at the same time indirectly through the heat exchanger transferred to the hot water can be.

Gemäss der Offenlegungsschrift DE 30 14 445 A1 ist ein Energiedach bekannt, der mit den darunter angeordneten Führungskanälen, einem Wärmeaustauscher, einem Dachziegelabsorber und einem Luftgebläse gekoppelt ist, dann nach einer Inbetriebnahme zwingt ein Gebläse die Warmluft in Führungskanälen zu strömen, die danach indirekt als Wärme durch einem Wärmeaustauscher an das Brauchwassersystem übergetragen werden können.According to the publication DE 30 14 445 A1 If an energy roof is known which is coupled to the underlying guide channels, a heat exchanger, a roof tile absorber and an air blower, then after commissioning, a fan forces the hot air to flow in guide channels, which are then transferred indirectly as heat through a heat exchanger to the service water system can.

Einer der Hauptunterschiede zwischen den Erfindungen besteht darin, dass in von mir entwickelter Methode die Warmluft direkt im Wasser des Behälters entströmt und abgekühlt, so dass die Wärme im Brauchwasser vollständig gespeichert wird, oder als Warmluftheizung ausnutzt werden kann, damit sogar bei kurzen Sonnenscheinabschnitten die Räume könnte reichlich erwärmt werden, was ein riesigen Vorteil ist, wobei nach übersteuern der Drosselklappen die Liftung der Räumen und Wasser Erwärmung eingeschaltet ist.one The main difference between the inventions is that In my developed method the warm air directly in the water of the container emanates from and cooled, so that the heat is in Domestic hot water completely is stored, or can be used as hot air heating, so even in short sunshine sections the rooms could be plentiful heated being, which is a huge advantage, being oversteer the throttle valves are the lifting of the rooms and water heating turned on is.

Die mehreren Nachteile der bekannten Erfindung wie z.B. einfache Isolation, zu niedriger Wirkungsgrad und auch die enormen Kosten bewirken, dass die vorherige Erfindung keine praktische Anwendung hat.The several disadvantages of the known invention, e.g. simple isolation, too low efficiency and also the enormous costs cause that the previous invention has no practical application.

Vor der Erfindung liegt die Aufgabe die bisherigen Nachteile herkömmlichen Solaranlagen für die Brauchwasservorbereitung zu beseitigen, Herstellungskosten zu senken, den Wirkungsgrad erheblich zu verbessern.In front The invention has the object of the conventional disadvantages conventional Solar systems for to eliminate the process water preparation, manufacturing costs too reduce the efficiency significantly.

Gleichzeitig stellt die Vorrichtung eine neue Generation zur Wärmeversorgung dar, bei der die Luft als einfachste ökologische Technologiemedium genutzt ist und die Anwendungskosten geringste sind.simultaneously the device represents a new generation for heat supply in which the air is used as the simplest ecological technology medium is and the application costs are lowest.

Erfindungsgemäss sind die Aufgaben durch die Patentansprüche 1 bis 4 angegebenen und nachfolgend in den dargestellten Figuren und Zeichnungen näher erläutert.According to the invention are the objects specified by the claims 1 to 4 and explained in more detail in the figures and drawings shown.

1 eine schematische Gesamtansicht gemäss der Erfindung 1 a schematic overall view according to the invention

2 einen Teilschnitt des Satzmoduls gemäss der Erfindung. 2 a partial section of the sentence module according to the invention.

3 eine schematische Ansicht des Absorbers gemäss der Erfindung. 3 a schematic view of the absorber according to the invention.

4 einen vertikaler Teilschnitt des Behälters gemäss der Erfindung. 4 a vertical partial section of the container according to the invention.

5 eine schematische Ansicht der Reflexionsplatte gemäss der Erfindung 5 a schematic view of the reflection plate according to the invention

1 stellt die schematische Ansicht die kompakte Vorrichtung dar, dass die Satzmodule 2 mit den Rohrklemmen 8 auf der Hauswand zu befestigen sind, in denen die Ausrüstungsteile 1, 9, 13 u. 23 eingebaut sind, wobei die gekoppelte Module durch einem Rohrstutzen 5 mit dem Behälter 3 verbunden sind, dann das Gebläse 1 zwingt die Warmluft in die Satzmodulen 2 zu strömen, die danach direkt im Wasser des Behälters abgekühlt, entwässert und vollständig gespeichert wird, danach als Kaltluft durch dem Rohrstutzen 6 hinaus geströmt wird, oder, bei den geöffneten Drosselklappen 4 u. 23 die Warmluftheizung in Betrieb gesetzt ist, hingegen nach Einfluss durch Steuerung die Lüftung der Räumen und Wasser Erwärmung eingeschaltet ist, wobei zur Verbesserung des Wirkungsgrades die periodische Waschrohranlage 22 eingesetzt ist 1 the schematic view represents the compact device that the sentence modules 2 with the pipe clamps 8th are to be fastened on the house wall, in which the equipment parts 1 . 9 . 13 u. 23 are installed, the coupled modules through a pipe socket 5 with the container 3 connected, then the blower 1 Forces hot air into the block modules 2 to flow, which is then cooled directly in the water of the container, drained and stored completely, then as cold air through the pipe socket 6 is flown out, or, at the open throttle 4 u. 23 the hot air heating is put into operation, however, on the other hand, after the influence of control, the ventilation of the rooms and water heating is switched on, to improve the efficiency of the periodic wash pipe system 22 is used

2 ist ein kompakter Satzmodul 2 schematisch dargestellt, der aus koaxial ineinander durchsichtigen Rohren 11 u. 12 gestaltet ist, die miteinander mit den Verbindungsteilen 10 u. 10' luftdicht zusammengekoppelt sind, somit der durchsichtige Isolierraum 20 gebildet ist, wobei in diesem eine Reflexionsplatte 21 eingebaut ist, damit die Reflexionsflächen von schmutz und dem Edelrost geschützt sind und der Absorbersatz 13 zusätzlich von unten und innen mit den konzentrierten Solarreflektiertenstrahlen vorgewärmt wird. 2 is a compact sentence module 2 schematically shown, consisting of coaxially transparent tubes 11 u. 12 is designed with each other with the connecting parts 10 u. 10 ' airtight coupled together, thus the transparent insulating space 20 is formed, in which a reflection plate 21 is installed so that the reflective surfaces are protected by dirt and the rust and the Absorbersatz 13 additionally preheated from below and inside with the concentrated solar reflected beams.

3 ist schematisch ein Absorbersatz 13 dargestellt, der als zylindrische Schraubenfeder gestaltet, schwarz beschichtet und im Führungsrohr 12 koaxial eingebaut ist, wobei die Strömungslenkern 17, 18 bewirken, dass die strömende Luft mehrfach von der Absorbersatzachse geschwenkt wird, damit sich der Wärmeaustausch zwischen der Luft und den Federflächen erheblich verbessern. 3 is schematically an absorber theorem 13 shown, designed as a cylindrical coil spring, black coated and in the guide tube 12 Is installed coaxially, the flow control 17 . 18 cause the flowing air is pivoted several times from the Absorbersatzachse so that the heat exchange between the air and the spring surfaces improve significantly.

Ausserdem sind die Öffnungen „y" auch als Wärmeaustauschfaktoren entworfen.Moreover the openings "y" are also heat exchange factors designed.

4 ist ein vertikaler Teilschnitt des Wasserbehälters 3 dargestellt, der aus Kunststoff, Aluminium, oder Stahl mit Isolierung 14 hergestellt ist. Dann in die Inbetriebsetzung die komprimierte Warmluft durch die Strömungsdüsen 15 direkt im Brauchwasser des Behälters entströmt, so dass die dort vollständig abgekühlt, die Wärme gespeichert wird und nach Luftentwässerung im Separatsystem 16 die durch dem Rohrstutzen 6 hinaus geströmt wird. 4 is a vertical section of what serbehälters 3 shown, made of plastic, aluminum, or steel with insulation 14 is made. Then in the commissioning the compressed hot air through the flow nozzles 15 flows directly into the service water of the container, so that the completely cooled down there, the heat is stored and after air dewatering in a separate system 16 through the pipe socket 6 is flowed out.

5 ist schematisch auf einer Reflexionsplatte 21 die Kugelförmigflächen gezeigt, die dort mehrfach Stranggepresst sind, dann die entstehende Platte axial im durchsichtigen Isolierraum 20 eingebaut ist, so dass durch die konzentrierte Reflektiertensolarstrahlen eine zusätzliche Wärmequelle zur Verbesserung des Wirkungsgrades der Vorrichtung gebildet ist. 5 is schematically on a reflection plate 21 shown the spherical surfaces which are extruded several times there, then the resulting plate axially in the transparent insulating space 20 is installed, so that by the concentrated reflected solar radiation, an additional heat source for improving the efficiency of the device is formed.

11
Gebläsefan
22
Satzmodulset module
33
Wasserbehälterwater tank
44
Drosselklappethrottle
55
Rohrstutzenpipe socket
66
Rohrstutzenpipe socket
77
Bogenbow
88th
Rohrklemmepipe clamp
99
Mehrfunktions – FilterMulti-function filter
1010
10 u. 10' Verbindungsteile 10 u. 10 ' connecting parts
1111
Äusseres durchsichtiges Rohr aus Glas oder Kunststoffappearance transparent tube made of glass or plastic
1212
Inneres durchsichtiges Führungsrohr aus Glas oder KunststoffInterior transparent guide tube made of glass or plastic
1313
Absorbersatzabsorber set
1414
Wärmedämmung – IsolierungThermal insulation - insulation
1515
Strömungsdüsenflow nozzles
1616
Separatsystemseparately system
1717
Strömungslenkerflow diverter
1818
Strömungslenker 2 flow diverter 2
1919
Filterfilter
2020
Isolierraumisolation room
2121
Reflexionsplattereflecting plate
2222
WaschrohranlageWash pipe plant
2323
Drosselklappethrottle

Claims (4)

Vorrichtung und Verfahren zur Solarstrahlenumwandlung in Wärme, die danach direkt im Brauchwasser gespeichert wird, oder zur Klimatisierung von Räumen ausnutzt werden kann, für eine Vorrichtung, die einen Behälter, einen Absorbersatz, einen durchsichtigen Isolierraum, eine Reflexionsplatte, ein Gravitationsentwässerungssystem und eine dreifache Kreislaufklimatisierungssteuerung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (1) zwingt vom Absorbersatz (13) erwärmte Luft zu strömen, die durch die Isoliertenführungsröhren (12) direkt im Brauchwasser des Behälters (3) ausgeströmt wird, abgekühlt und nach einer Gravitationsentwässerung (16) durch einem Rohrstutzen (6) hinaus geströmt wird, oder nach übersteuern der Drosselklappen, (4 u. 23) die entsprechende alternative Klimatisierung der Räumen in Betrieb gesetzt ist.Device and method for solar radiation conversion to heat, which is then stored directly in service water, or can be used for air conditioning of rooms, for a device having a container, an absorber set, a transparent insulating space, a reflection plate, a Gravitationsentwässerungssystem and a triple Kreislaufklimatisierungssteuerung , characterized in that the blower ( 1 ) forces from the Absorbersatz ( 13 ) heated air passing through the insulated guide tubes ( 12 ) directly in the process water of the container ( 3 ) is discharged, cooled and after gravity drainage ( 16 ) through a pipe socket ( 6 ), or after oversteer of the throttle valves, ( 4 u. 23 ) the corresponding alternative air conditioning of the rooms is put into operation. Vorrichtung, nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der durchsichtige Isolierraum (20), über die ineinander koaxial eingebauten Rohre (11, 12) die miteinander mit Verbindungsteile (10, 10') luftdicht gestaltet ist und danach mit (Edelgas, Luft, oder Unterduck) ausfüllen wird.Device, according to claim 1, characterized in that the transparent insulating space ( 20 ), via the coaxial coaxial tubes ( 11 . 12 ) which are connected to each other with connecting parts ( 10 . 10 ' ) is airtight and then with (noble gas, air, or Unterduck) will fill. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Absorbersatz (13) als zylindrische Schraubenfeder gestaltet und schwarz beschichtet ist, wobei die Strömungslenker (17 u. 18) und die Öffnungen „y" bestimmen, dass die strömende Luftrichtung mehrfach von der Absorbersachse abgelenkt wird.Apparatus according to claim 1, characterized in that the Absorbersatz ( 13 ) is designed as a cylindrical coil spring and black coated, wherein the flow control ( 17 u. 18 ) and the openings "y" determine that the flowing air direction is deflected several times from the absorber axis. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die kugelförmige Reflexionsflächen auf einer Reflexionsplatte (21) mehrfach Stranggepresst sind, damit die zusätzliche Wärmequellen vom konzentrierten Solarreflektiertenstrahlen gebildet sind.Apparatus according to claim 1, characterized in that the spherical reflection surfaces on a reflection plate ( 21 ) are extruded several times so that the additional heat sources are formed by concentrated solar reflected jets.
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Cited By (1)

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