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Die
Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung für solarthermische
Anlagen und deren Bauteile mit den Merkmalen des Oberbegriffs des
Anspruchs 1.
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Zum
Prüfen von solarthermischen Anlagen, Sonnenkollektoren
und Warmwasserspeicher für Solaranlagen sind verschiedene,
unterschiedliche Prüfverfahren vorgesehen. So gibt es das
sogenannte CSTG-Verfahren (Complete System Testing Group) gemäß ISO
9459-2 für Solaranlagen ohne Zusatzheizung und
solare Vorwärmanlagen und das sogenannte DST-Verfahren
(dynamischer System Test) gemäß ISO 9459-5 für
Solaranlagen mit Zusatzheizung. Ferner sind Tests zur Leistungsprüfung
von Warmwasserspeichern für Solaranlagen gemäß ENV 12977-3 oder
Tests zur Prüfung von Sonnenkollektoren gemäß EN
12975-2 bekannt.
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Das
CSTG-Verfahren ist ein einfaches „Input/Output-Verfahren"
und kann nur auf Anlagen angewendet werden, deren Speicher über
keine Zusatzheizung verfügt. Gemäß dem
CSTG-Verfahren kann ein geschlossener oder offener Prüfkreislauf vorgesehen
sein, wie in den 7 und 8 dargestellt.
Der geschlossene Prüfkreislauf zum Prüfen eines
Sonnenkollektors 5' sieht eine Umwälzpumpe 10',
die einen mittels eines Umgehungsventils 11' geregelten
Bypass aufweist, ein Durchflussregelventil 12', ein Filter 13',
ein Durchflussmessgerät 15', einen sekundären
Temperaturregler 16', einen Temperaturfühler 18' zur
Messung der Einströmtemperatur in den Sonnenkollektor 5',
einen Temperaturfühler 2' zur Messung der Ausströmtemperatur
aus dem Sonnenkollektor 5' und einen Heizer/Kühler 6' für
eine primäre Temperaturregelung vor. Ferner sind ein Entlüftungsventil 3' im
obersten Bereich des Prüfkreislaufs, ein Druckmessgerät 7' im
Bereich vor der Pumpe 10', ein Sicherheitsventil 8' und
ein Ausdehnungsgefäß 9' vorgesehen. Der
in 8 dargestellte, offene Prüfkreislauf
ist in Bezug auf die Messtechnik vergleichbar aufgebaut. Für
jeden Test ist hierbei die gesamte Prüfvorrichtung individuell
anzupassen und die Messtechnik vollständig zu überprüfen,
was relativ aufwändig ist.
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Das
DST-Verfahren kann im Unterschied zum CSTG-Verfahren sowohl für
Anlagen mit als auch ohne Zusatzheizung angewandt werden. Hierbei
weist es einen andersartigen Prüfkreislauf auf, der schematisch
in 9 dargestellt ist. Hierbei wird die komplette,
vorgefertigte Anlage zur Trinkwassererwärmung, bestehend
aus Kollektoren, Speicher, Regelung, Rohren, Pumpen- und Sicherheitsbaugruppen
geprüft, um die thermische Leistungsfähigkeit
der Solaranlage (z. B. den Jahresnutzungsgrad und Jahresdeckungsanteil)
bei vorgegebenen Randbedingungen (Wetter, Last) zu ermitteln.
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In
Bezug auf die weiteren genannten Tests wird auf die entsprechende
Norm verwiesen, in welcher der jeweilige Testaufbau bzw. die Rahmenbedingungen
für die Testdurchführung festgelegt ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Aufwand für
eine Prüfung von vorgefertigten solarthermischen Anlagen
sowie deren Bauteilen, insbesondere auch von Sonnenkollektoren und/oder Speichern,
zu verringern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
eine Prüfvorrichtung für solarthermische Anlagen
und deren Bauteile mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung für solarthermische
Anlagen und deren Bauteile mit mindestens einem Prüfkreislauf
in welchem eine Mehrzahl von Messgeräten angeordnet ist,
wobei mindestens ein Sonnenkollektor und/oder eine solarthermische
Anlage und/oder Abschnitt der zu prüfenden solarthermischen
Anlage bzw. des Speichers über Leitungen an den Prüfkreislauf
der Prüfvorrichtung anschließbar ist. Erfindungsgemäß ist
hierbei die Prüfvorrichtung durch Veränderung
der Anschlussleitungen zu den in die Prüfvorrichtung einzubindenden Elemente,
die mit der Prüfvorrichtung zu testen sind, wie insbesondere
von Sonnenkollektoren, Speichern oder Bereichen von Heizkreisläufen,
sowohl zur Durchführung von Tests nach ISO 9459-2 (CSTG-Verfahren)
und/oder nach EN 12975-2 als auch zur Durchführung
von Tests nach ISO 9459-5 (DST-Verfahren) und/oder
zur Durchführung von Tests nach ENV 12977-3 geeignet,
wobei die Mehrzahl der für die Durchführung der
Tests benötigten Messgeräte zur Ermittlung des
Durchflusses und/oder der Temperatur des in den Kreisläufen
strömenden Mediums bei den Tests in unveränderter
Anordnung in der Prüfvorrichtung angeordnet sind. Auf Grund
der Ähnlichkeit in Bezug auf den Testaufbau – es
ist lediglich beim Testaufbau gemäß der ISO 9459-2 eine
etwas stärkere Pumpe erforderlich – sind an Stelle
der Tests nach der ISO 9459-2 auch Tests nach der EN
12975-2 möglich, weshalb die beiden Testverfahren
in Bezug auf den Testaufbau als äquivalent, wenn nicht
sogar als identisch zu beurteilen sind. Alternativ oder in Verbindung
hiermit kann die Prüfvorrichtung auch für weitere
Prüfverfahren geeignet ausgebildet sein, insbesondere bevorzugt
für Tests gemäß ENV 12977-3 (Leistungsprüfung
von Warmwasserspeichern für Solaranlagen). Soll eine Anlage
gemäß unterschiedlicher Tests geprüft
werden, so ist nach Abschluss der Durchführung des ersten
Tests, bspw. gemäß ISO 9459-2,
eine Veränderung der an die Anschlüsse der Prüfvorrichtung
angeschlossenen Anschlussleitungen erforderlich, so dass der nächste
Test, bspw. gemäß ISO 9459-5, durchgeführt
werden kann.
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Bei
der vorliegenden, erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung
ist eine Mehrzahl von Ventilen vorgesehen, welche unterschiedliche
Strömungswege freigeben bzw. verschließen. Bei
einer derartigen erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung
ist die Mehrzahl der für die Durchführung der
Tests benötigten Messgeräte, insbesondere der
Messgeräte zur Ermittlung des Durchflusses und/oder der
Temperatur des in den Kreisläufen strömenden Mediums,
bei beiden Tests in unveränderter Anordnung in der Prüfvorrichtung angeordnet,
d. h. es ist kein Umbau der Prüfvorrichtung in wesentlichen,
zentralen Bereichen derselben erforderlich. Es kann vielmehr die
gesamte Prüfvorrichtung in im wesentlichen unveränderter
Form schnell von einer zu testenden Anlage zur nächsten zu
testenden Anlage transportiert werden, wobei lediglich die Anschlussleitungen
abgebaut und bei der nächsten Anlage neu angeschlossen
werden müssen. D. h., die gesamte Prüfvorrichtung
wird zum entsprechenden Prüfort transportiert. Natürlich
kann prinzipiell auch die zu prüfende Anlage (oder die
zu prüfenden Teile derselben) zur Prüfvorrichtung
transportiert werden. Besonders bevorzugt ist der Kern der Testvorrichtung
in einem Container angeordnet, der einfach von einem Ort zum nächsten
Ort transportiert werden kann. Am Container sind – einfach
erreichbar – die entsprechenden benötigten Anschlüsse
vorgesehen, an denen die zu prüfenden solarthermischen
Anlagen bzw. deren Bauteile anzuschließen sind. Dies vereinfacht
und beschleunigt die Vorbereitung und Durchführung des
Tests erheblich. Zudem vereinfacht sich auch die Kalibrierung der
einzelnen Messgeräte, die Teil der Prüfvorrichtung
sind, insbesondere wenn an einem Ort sowohl ein Test nach der ISO
9459-2 und/oder der EN 12975-2 als auch
nach der ISO 9459-5 und/oder der ENV 12977-3 durchzuführen
ist.
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Der
Prüfkreislauf ist vorzugsweise durch Einbau zu testender
Elemente mittels Anschlussleitungen und Veränderung verschiedener
Ventilstellungen in mehrere Teilkreisläufe unterteilbar,
in welchen das im Prüfkreislauf enthaltene Medium mittels
unterschiedlicher Pumpen umwälzbar ist. Bevorzugt sind einzelne
Abschnitte des Prüfkreislaufs nur bei einem der Tests mittels
Ventilen abgetrennt, d. h. einzelne Abschnitte des Prüfkreislaufs
werden beispielsweise nur während des Tests nach der ISO
9459-2 vom Medium durchströmt, während
sie während des Tests nach der ISO 9459-5 nicht
vom Medium durchströmt werden, oder umgekehrt.
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Bevorzugt
ist mindestens ein elektrischer Heizer im Prüfkreislauf
angeordnet. Dieser Heizer dient bevorzugt als Hilfsheizung zur Erwärmung
des Speichers während des Tests nach der ISO 9459-5 zur
Simulation einer Nachheizung und/oder, wenn keine ausreichende Sonnenstrahlung
zur Verfügung steht, jedoch ein Test des Speichers durchzuführen ist.
Der oder die Heizer dienen ferner der Erwärmung des Mediums
bei Tests nach EN 12975-2. Besonders bevorzugt
ist mindestens ein zusätzliche Heizer für die
Durchführung von Tests gemäß ENV
12977-3 vorgesehen. Die max. Heizleistung der Heizer, die
für die Durchführung des Tests nach der ISO
9459-5 vorgesehen sind, beträgt vorzugsweise 12
kW, die max. Heizleistung der Heizer, die für die Durchführung
des Tests gemäß ENV 12977-3 vorgesehen
sind, beträgt vorzugsweise 5 kW, wobei natürlich
jederzeit Heizer mit größerer max. Leistung oder
mehrere hintereinander geschaltete Heizer mit geringerer max. Leistung
vorgesehen sein können.
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Vorzugsweise
sind eine Hauptpumpe und eine Mehrzahl von Nebenpumpen im Prüfkreislauf vorgesehen,
wobei die Hauptpumpe sowohl beim Test nach der ISO 9459-2 als
auch beim Test nach der ISO 9459-5 in einem aktiven
Teil des Prüfkreislaufs angeordnet ist, während
die Nebenpumpen nur beim Test nach der ISO 9459-5 oder
in einem Test nach der ENV 12977-3 in einem aktiven
Teil der Kreisläufe angeordnet sind.
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Vorzugsweise
sind mindestens zwei Systeme gemäß dem Test nach
der ISO 9459-2 parallel zueinander prüfbar.
Besonders bevorzugt sind mehr als zwei Sonnenkollektoren parallel
zueinander prüfbar, insbesondere bevorzugt maximal vier.
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Besonders
bevorzugt sind entsprechend auch jeweils mindestens zwei Systeme
nach der ISO 9459-5, zwei Speicher nach ENV
12977-3, vier Systeme nach der ISO 9459-2 oder
vier Kollektoren nach EN 12975-2 jeweils während
eines Testlaufs parallel zueinander mit der erfindungsgemäßen
Prüfvorrichtung prüfbar.
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Sämtliche
Durchflussmesser des Prüfkreislaufs der Prüfvorrichtung,
die in einem bestimmten Prüfbetrieb parallel geschaltet
sind, sind bevorzugt für eine Kalibrierung derselben in
Reihe durchströmbar. Dies vereinfacht die Kalibrierung
derselben erheblich, da alle Durchflussmesser in einem Schritt kalibriert
werden können.
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Im
Prüfkreislauf ist vorzugsweise mindestens ein Wärmeübertrager
für einen Wärmeübertrag mit einem Kühlkreislauf
vorgesehen, der Teil der Prüfvorrichtung ist. Dieser Kühlkreislauf
ist als Teil der Prüfvorrichtung bevorzugt mit einem Kaltwasserspeicher
ausgebildet, in dem ausreichend Wasser enthalten ist, um die erforderliche
Kühlleistung zur Verfügung stellen zu können.
Das Vorsehen eines integrierten Kühlkreislaufs inklusive
einer Kühlvorrichtung macht die gesamte Prüfvorrichtung
im Wesentlichen unabhängig von den örtlichen Gegebenheiten der
Testorte.
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Besonders
bevorzugt ist im Prüfkreislauf mindestens ein Wärmeübertrager
für einen Wärmeübertrag mit einer externen
Kältequelle vorgesehen.
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Die
Prüfvorrichtung ist besonders bevorzugt mobil ausgebildet
und über zusätzliche Leitungen an den oder die
zu prüfenden Sonnenkollektoren bzw. Solaranlagen anschließbar.
Insbesondere bevorzugt ist der zentrale Bereich des Prüfkreislaufs,
insbesondere bis hin zu den Anschlüssen, in einem Container angeordnet,
wobei die Anschlüsse außenseitig angeordnet sind,
so dass ein einfaches Anschließen von Anschlussleitungen
möglich ist.
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Besonders
bevorzugt weist die Prüfvorrichtung neben dem Prüfkreislauf
samt Messgeräten eine Messdatenerfassungseinrichtung und
einen Rechner auf, in welchem die ermittelten Messergebnisse der
Messgeräte zusammenführbar und auswertbar sind.
Diese Messdatenerfassungseinrichtung und der Rechner sind vorzugsweise
ebenfalls im Container angeordnet.
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Im
Folgenden ist die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher
erläutert. Es zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht des Prüfkreislaufs einer erfindungsgemäßen
Prüfvorrichtung,
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2 eine
vergrößerte Darstellung des linken Bereichs von 1,
-
3 eine
vergrößerte Darstellung des mittleren Bereichs
von 1,
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4 schematische
Ansicht des Prüfkreislaufs einer erfindungsgemäßen
Prüfvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
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5 eine
vergrößerte Darstellung des sich vom zweiten gegenüber
dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheidenden Bereichs
von 4,
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6 eine
Variante des zweiten Ausführungsbeispiels in Bezug auf
die Anordnung verschiedener Durchflussmesser,
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7 eine
schematische Darstellung eines geschlossenen Prüfkreislaufs,
wie in der EN 12975-2, Stand 2006-06 vorgesehen,
samt Beschreibung der hierin verwendeten Bezugszeichen,
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8 eine
schematische Darstellung eines offenen Prüfkreislaufs,
wie in der EN 12975-2, Stand 2006-06 vorgesehen,
samt Beschreibung der hierin verwendeten Bezugszeichen, und
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9 eine
schematische Darstellung eines Prüfkreislaufs gemäß der ISO
9459-5.
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Eine
Prüfvorrichtung 1 für solarthermische Anlagen
und deren Bauteile (nicht dargestellt) ist vorliegend derart ausgebildet,
dass sie im Wesentlichen innerhalb eines mobilen Containers angeordnet
ist, wobei der Container in 1 durch
die von oben nach unten verlaufende Linie auf der rechten Seite angedeutet
ist. Die Prüfvorrichtung 1 weist einen Prüfkreislauf 2 und
einen mobilen Kühlkreislauf 3 auf. Ferner sind
Anschlüsse für eine externe Kühlung vorgesehen,
in der Zeichnung durch das Bezugszeichen 4 angedeutet.
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Außerhalb
des Containers ist eine Kühlvorrichtung 5 zur
Kühlung des im mobilen Kühlkreislauf 3 verwendeten
Kühlwassers vorgesehen, welches in einem Kaltwasserspeicher 6 gespeichert
wird, welcher vorliegend 600 l Wasser aufnehmen kann. Dieses Kühlwasser
ist bei Bedarf mittels einer Kühlwasserpumpe 7 umwälzbar
und nimmt über einen Wärmeübertrager 8 Wärme
aus dem Prüfkreislauf 2 auf. Entsprechend kann
Wärme in einem zweiten Wärmeübertrager 9 vom
Prüfkreislauf 2 in den Kreislauf der externen
Kühlung 4 übertragen werden.
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Der
Prüfkreislauf 2 weist eine Mehrzahl von Anschlussmöglichkeiten
für Leitungen auf, welche mit einem oder mehreren Sonnenkollektoren
oder Solaranlagen (nicht dargestellt, aber vergleichbar beispielsweise
dem Sonnenkollektor 5' von 7) und/oder
Speichern (nicht dargestellt, aber vergleichbar beispielsweise mit
dem Speicher von 9) führen.
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Für
die Durchführung von Solaranlagentests gemäß dem
CSTG-Verfahren sind vorliegend vier parallel geschaltete Prüfstationen 10 (10a, 10b, 10c, 10d)
vorgesehen, an welche jeweils eine zu prüfende Solaranlage
mittels entsprechender Leitungen anschließbar ist, so dass
mit der Prüfvorrichtung 1 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel parallel vier Solaranlagen
getestet werden können. Für die Prüfung
gemäß dem CSTG-Verfahren wird das im Prüfkreislauf 2 enthaltene
Medium, vorliegend Wasser, mit Hilfe der Haupt- oder Prüfkreispumpe 11 umgewälzt.
Das Medium gelangt zu einem ersten elektrisch betreibbaren Heizer 12a,
gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
mit einer max. Leistung von 12 kW, zu einem zweiten elektrisch betreibbaren Heizer 12b,
gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
mit einer max. Leistung von 12 kW, zu den vier parallelen Zweigen 13a, 13b, 13c, 13d,
welche jeweils ein Absperrventil 14 (14a, 14b, 14c, 14d)
und einen Durchflussmesser 15 (15a, 15b, 15c, 15d)
vor dem entsprechenden Sonnenkollektor und ein Regelventil 16 (16a, 16b, 16c, 16d)
nach dem Sonnenkollektor aufweisen. Die Anordnung von Regelventil und
Absperrventil kann beispielsweise auch vertauscht sein. Anschließend
werden die vier Zweige 13a, 13b, 13c und 13d wieder
zusammengeführt. Die vier parallelen Zweige 13a, 13b, 13c und 13d können über
einen Bypass 17, der durch ein Ventil regelbar ist, umgangen
werden. Dieser Bypass 17 dient zur zusätzlichen
durch das Ventil regelbaren Volumenstromeinstellung.
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Für
eine vereinfachte Kalibrierung der Durchflussmesser 15 sind
mittels Ventilen regelbare Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen
Zweigen 13a, 13b, 13c, 13d vorgesehen,
so dass bei „kurzgeschlossener" Prüfstation 10a die
Durchflussmesser 15a, 15b, 15c, 15d bei
entsprechenden Ventilstellungen in Reihe durchströmbar
sind, sprich das Regelventil 14d ist geöffnet,
während die anderen Absperrventile 14a, 14b und 14c geschlossen
sind, so dass zuerst der Durchflussmesser 15d und in Folge
des geschlossenen Regelventils 16d, wie auch der weiteren
Regelventile 16c und 16b, anschließend
der Durchflussmesser 15c, dann der Durchflussmesser 15b und
zuletzt der Durchflussmesser 15a durchströmt werden,
bevor das Medium über die „kurzgeschlossene" Prüfstation 10a wieder
dem gemeinsamen Teil des Prüfkreislaufs 2 zugeführt
wird.
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Im
gemeinsamen Teil des Prüfkreislaufs 2 sind die
zuvor genannten Wärmeübertrager 8 und 9 angeordnet,
welche die ggf. von den Sonnenkollektoren aufgenommene Wärme,
welche vom Medium in den Kreislauf eingetragen wird, wieder aus
dem Kreislauf abführen können. Hierfür
kann besagter externe Kühlung 4 und/oder der mobile
Kühlkreislauf 3 verwendet werden. Anschließend
gelangt das Medium zu einem (Gesamt-)Durchflussmesser 18 und wieder
zur Prüfkreispumpe 11.
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Obwohl
nicht näher beschrieben, ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich,
eine Mehrzahl von Thermometern, angedeutet durch ein T in einem
Kreis, im Prüfkreislauf 2 angeordnet, um die Temperatur
des Mediums zu ermitteln.
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Mit
einem derartigen Aufbau kann nach erfolgter Kalibrierung der Messgeräte
eine gleichzeitige Prüfung von vier Systemen nach dem CSTG-Verfahren
erfolgen.
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Der
entsprechende Aufbau kann auch zur Bestimmung der Wärmeleistung
von Sonnenkollektoren gemäß EN 12975-2 verwendet
werden, wobei in einem Testlauf max. vier zu testende Sonnenkollektoren
an Stelle der zuvor beschriebenen zu testenden Systeme eingebaut
werden.
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Die
Prüfvorrichtung 1 kann jedoch – abgesehen
von veränderten Ventilstellungen und veränderter
Anordnung von Anschlussleitungen – ohne Änderungen
ihres prinzipiellen Aufbaus auch für die Durchführung
von Prüfungen gemäß dem DST-Verfahren
verwendet werden. Hierfür wird der Prüfkreislauf 2 aufgetrennt
in mehrere Teilkreisläufe.
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Für
die Prüfung gemäß dem DST-Verfahren werden
gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
zwei Speicher (vgl. 9), wie in 1 angedeutet,
mittels Leitungen an die Anschlüsse 20a, 21a bzw. 20b, 21b angeschlossen.
Natürlich kann auch nur ein Speicher angeschlossen sein.
Die Zeichnung ist dahingehend darstellungstechnisch vereinfacht, dass
die tatsächliche Durchströmung der Speicher auch
von unten nach oben erfolgen kann, sie ist jedoch abhängig
von dem zu testenden Speicher. Die Ventile des Prüfkreislaufs 2 sind
hierbei derart geschaltet, dass der Bereich links der Anschlüsse 20a, 20b von 1 nicht
in diesen Teil des Prüfkreislaufs einbezogen ist. Der in 1 mittig
angeordnete Bereich dient zur Realisierung der Warmwasserzapfung,
die mittels der automatisch betreibbaren Ventile 29a und 29b bzw. 29c und 29d ferngesteuert
erfolgen kann. Der Bypass 30 dient der ständigen
Umwälzung des Wassers während eines Tests nach
dem DST-Verfahren.
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Die
Speicher sind über Sonnenkollektoren, vorliegend die Sonnenkollektoren,
die an den Prüfstationen 10c und 10d des
CSTG-Verfahrens angeordnet sind, wie auch über Zusatzheizungen
beheizbar, wofür Bereiche der entsprechenden Heizkreisläufe 22 und 23,
nämlich jeweils eines Kollektorheizkreislaufs 22a oder 22b und
eines Hilfsheizkreislaufs 23a oder 23b, im Inneren
des entsprechenden Speichers verlaufend angeordnet sind, so dass
Wärme der Heizkreisläufe 22 und 23 an
das im Speicher enthaltene Wasser abgegeben und somit das im Speicher
enthaltene Wasser erwärmt werden kann.
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Die
Kollektorheizkreisläufe 22a und 22b werden
bei Bedarf von Pumpen 24a bzw. 24b umgewälzt,
wobei das Medium, welches in den Kollektorheizkreisläufen 22a bzw. 22b strömt,
vorliegend wiederum Wasser, von der Pumpe 24a bzw. 24b zum Durchflussmesser 15c bzw. 15d,
zum entsprechenden Sonnenkollektor (oder entsprechenden System) und
anschließend durch den entsprechenden Speicher strömt,
in welchem der Wärmeübertrag stattfindet.
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In
dem Hilfsheizkreislauf 23a oder 23b wird das Medium,
welches in dem entsprechenden Kreislauf strömt, vorliegend
ebenfalls Wasser, von Pumpen 26a bzw. 26b bei
Bedarf umgewälzt, wobei das Medium anschließend
durch den elektrisch betreibbaren Heizer 12b bzw. 12a strömt
und erwärmt wird, nachfolgend einen Durchflussmesser 27a bzw. 27b durchströmt,
und nachfolgend durch den Speicher strömt, in welchem der
Wärmeübertrag stattfindet. Die Pumpen 24a und 24b sind
meist Bestandteil der Solaranlagen.
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Durch
die Wärmeübertrager 8 und/oder 9 kann
das Medium bevor es wieder dem Speicher zugeführt wird,
abgekühlt werden, so dass die in der entsprechenden Norm
vorgeschriebenen Randbedingungen für die Prüfung
der Gesamtsysteme und/oder von Sonnenkollektoren und/oder Speichern eingehalten
werden können.
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Gemäß einer
Variante des ersten Ausführungsbeispiels ist jeweils nur
ein System oder ein Sonnenkollektor und/oder ein Speicher prüfbar,
so dass sich die Prüfvorrichtung dahingehend vereinfacht,
dass drei der Solaranlagen/Sonnenkollektor-Prüfstationen,
einer der Hilfsheizkreisläufe samt Heizer und je einer
der Anschlüsse 20a und 21a bzw. 20b und 21b entfallen
kann. Grundsätzlich sind natürlich auch Ausführungen
mit mehr als vier Prüfstationen möglich.
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In
sämtlichen Fällen werden die für den
jeweiligen Test erforderlichen Messwerte, die durch die jeweiligen
für den Test vorgeschriebenen Durchflussmesser, Temperaturfühler,
Druckmesser etc. zu einem zentralen Rechner mit Messdatenerfassungseinrichtung,
der im Container enthalten ist, weitergeleitet und anhand vorgegebener
Programme ausgewertet. Hierbei sind auch Anschlussleitungen zu weiteren
Messgeräten, wie insbesondere Umgebungstemperaturfühler,
Pyrgeometer, Pyranometer, Anemometer, vorgesehen, deren Daten für
die Auswertung der Messwerte des Prüfkreislaufs ebenfalls
erforderlich sind.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 4 und 5 das
zweite Ausführungsbeispiel näher erläutert,
in so weit es sich vom ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet.
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Wie
aus 5 ersichtlich, unterscheidet sich der Prüfkreislauf 2 gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel vom Prüfkreislauf 2 des
ersten Ausführungsbeispiels ausschließlich dadurch,
dass zwei elektrische Heizer 28a, 28b vorgesehen
sind, vorliegend jeweils mit einer max. Heizleistung von 5 kW. Diese Heizer 28a, 28b sind
in den parallel verlaufenden Zweigen angeordnet, welche auch im
DST-Verfahren durchströmt werden, um die Speicher zu prüfen.
D. h. im Falle eines Tests gemäß dem DST-Verfahren,
sind die Heizer 28a, 28b ausgeschaltet, während
sie bei Bedarf im Falle eines Tests gemäß ENV
12977-3 angeschaltet sind.
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6 zeigt
eine Variante des zweiten Ausführungsbeispiels, welche
sich ausschließlich in Bezug auf die Anordnung der Durchflussmesser 18, 27a und 27b vom
zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet. Hierbei sind
die Durchflussmesser 27a und 27b neben den Heizern 12b bzw. 12a im
Haupt-Prüfkreislauf 2 angeordnet. Hierbei ist
eine Anordnung sowohl vor als auch nach den Heizern möglich.
Dies ermöglicht eine Kalibrierung derselben in einem Durchgang
mit den Durchflussmessern 15a, 15b, 15c und 15d sowie
dem Durchflussmesser 18. Der Durchflussmesser 18 ist
hierbei im Prüfkreislauf 2 weiter vorversetzt
angeordnet, nämlich in Strömungsrichtung gesehen
vor den Wärmeübertragern 8 und 9.
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Eine
entsprechende Anordnung der Durchflussmesser ist natürlich
auch beim ersten Ausführungsbeispiel möglich.
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(1 bis 6)
- 1
- Prüfvorrichtung
- 2
- Prüfkreislauf
- 3
- Kühlkreislauf
- 4
- externe
Kühlung
- 5
- Kühlvorrichtung
- 6
- Kaltwasserspeicher
- 7
- Kühlwasserpumpe
- 8
- erster
Wärmeübertrager (mobiler Kühlkreislauf)
- 9
- zweiter
Wärmeübertrager (externe Kühlung)
- 10,
10a, 10b, 10c, 10d
- Prüfstation
- 11
- Hauptpumpe,
Prüfkreispumpe
- 12a,
12b
- Heizer
- 13a,
13b, 13c, 13d
- Zweig
- 14,
14a, 14b, 14c, 14c
- Absperrventil
- 15,
15a, 15b, 15c, 15d
- Durchflussmesser
- 16,
16a, 16b, 16c, 16d
- Regelventil
- 17
- Bypass
- 18
- (Gesamt-)Durchflussmesser
- 20a,
20b, 21a, 21b
- Anschluss
- 22,
22a, 22b
- Kollektorheizkreislauf
- 23,
23a, 23b
- Hilfsheizkreislauf
- 24a,
24b
- Pumpe
- 26a,
26b
- Pumpe
- 27a,
27b
- Durchflussmesser
- 28a,
28b
- Heizer
- 29a,
29b, 29c, 29d.
- automatische
Ventile
- 30
- Bypass
-
(7)
- 1'
- Umgebungslufttemperaturfühler
- 2'
- Temperaturfühler
(te)
- 3'
- Entlüftungsventil
- 4'
- gedämmtes
Rohr
- 5'
- Sonnenkollektor
- 6'
- Heizer/Kühler
für die primäre Temperaturregelung
- 7'
- Druckmessgerät
- 8'
- Sicherheitsventil
- 9'
- Ausdehnungsgefäß
- 10'
- Pumpe
- 11'
- Umgehungsventil
- 12'
- Durchflussregelventil
- 13'
- Filter
(200 μm)
- 14'
- Schauglas
- 15'
- Durchflussmessgerät
- 16'
- sekundärer
Temperaturregler
- 17'
- künstlicher
Windgenerator
- 18'
- Temperaturfühler
(tip)
- 19'
- Pyrgeometer
- 20'
- Pyranometer
- 21'
- Anemometer
-
(8)
- 1''
- Umgebungslufttemperaturfühler
- 2''
- Temperaturfühler
(te)
- 3''
- Entlüftungsventil
- 4''
- gedämmtes
Rohr
- 5''
- Sonnenkollektor
- 6''
- Heizer/Kühler
für die primäre Temperaturregelung
- 7''
- Druckmessgerät
- 8''
- Vorratsbehälter
- 9''
- Wiegebehälter
- 10''
- Pumpe
- 11''
- Waage
- 12''
- Durchflussregelventil
- 13''
- Filter
(200 μm)
- 14''
- Schauglas
- 15''
- Durchflussmessgerät
- 16''
- sekundärer
Temperaturregler
- 17''
- künstlicher
Windgenerator
- 18''
- Temperaturfühler
(tip)
- 19''
- Pyrgeometer
- 20''
- Pyranometer
- 21''
- Anemometer
- 22''
- Hochbehälter
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - ISO 9459-2 [0002]
- - ISO 9459-5 [0002]
- - ENV 12977-3 [0002]
- - EN 12975-2 [0002]
- - ISO 9459-2 [0007]
- - EN 12975-2 [0007]
- - ISO 9459-5 [0007]
- - ENV 12977-3 [0007]
- - ISO 9459-2 [0007]
- - ISO 9459-2 [0007]
- - EN 12975-2 [0007]
- - ENV 12977-3 [0007]
- - ISO 9459-2 [0007]
- - ISO 9459-5 [0007]
- - ISO 9459-2 [0008]
- - EN 12975-2 [0008]
- - ISO 9459-5 [0008]
- - ENV 12977-3 [0008]
- - ISO 9459-2 [0009]
- - ISO 9459-5 [0009]
- - ISO 9459-5 [0010]
- - EN 12975-2 [0010]
- - ENV 12977-3 [0010]
- - ISO 9459-5 [0010]
- - ENV 12977-3 [0010]
- - ISO 9459-2 [0011]
- - ISO 9459-5 [0011]
- - ISO 9459-5 [0011]
- - ENV 12977-3 [0011]
- - ISO 9459-2 [0012]
- - ISO 9459-5 [0013]
- - ENV 12977-3 [0013]
- - ISO 9459-2 [0013]
- - EN 12975-2 [0013]
- - EN 12975-2, Stand 2006-06 [0026]
- - EN 12975-2, Stand 2006-06 [0027]
- - ISO 9459-5 [0028]
- - EN 12975-2 [0037]
- - ENV 12977-3 [0047]