DE102011117878B4

DE102011117878B4 - Rücklaufnutzung Solarthermie

Info

Publication number: DE102011117878B4
Application number: DE102011117878.7A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-11-08
Filing date: 2011-11-08
Publication date: 2014-03-13
Anticipated expiration: 2031-11-09
Also published as: DE102011117878A1

Abstract

Durch die Erfindung wird ansonsten ungenutzt bleibende Energie in das Gebäude eingebracht durch Leitungsführung entlang der Außenwände eines Gebäudes. Die Rücklaufnutzung erfolgt unabhängig und zusätzlich zur vorhandenen Heizung. Die Leitungsführung kann sowohl außen wie auch innen erfolgen, und ist somit auch bei bestehenden Gebäuden gut anwendbar. Zusätzlich macht eine Umschaltvorrichtung auch niedrige Temperaturen nutzbar, indem das Wärmeträger-Medium temperaturgesteuert am Speicher vorbei direkt der Rücklaufnutzung zugeführt wird. Vorteile: – Erhöhung des Wirkungsgrades der solarthermischen Anlage – Ausgleich von Verlusten fehlender Temperierung der Außenwände durch Sonnenstrahlung – Verbesserung der wärmetechnischen Eigenschaften der jeweiligen Baustoffe durch Erwärmung und Trocknung – Vermeidung von Stillstand der solarthermischen Anlage

Description

Patent:
Rücklaufnutzung Solarthermie
durch besondere Leitungsführung zur Abkühlung des Wärmeträger-Mediums vor Wiedereintritt in den Kollektor,
gekennzeichnet durch
die Führung einer für die maximale Wärmeabgabe (oberflächen-)behandelten oder hergestellten Rohrleitung entlang der Außenwände eines Gebäudes oder in Fussböden.
Beschreibung:
Rücklaufnutzung Solarthermie
Solarthermische Anlagen erwärmen ein Wärmeträger-Medium durch Sonnenstrahlung und führen diese Energie einem Speicher zu, damit die Wärme insbesondere zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung verwendet werden kann.
Dies erfolgt bisher auf der Vorlaufseite, d. h. durch das vom Kollektor kommende erwärmte Medium, jedoch nicht Rücklaufseitig. Auch nachdem das Wärmeträgermedium die Energie an den Speicher abgegeben hat und wieder dem Kollektor zugeführt wird, kann das Medium noch erhebliche Temperaturen aufweisen, hier erfolgt aber bei bisherigen Systemen keine Nutzung.
Der Wirkungsgrad der Anlage steigt bei niedriger Vorlauftemperatur, die Leistung des Kollektors ist in erster Linie von der Sonneneinstrahlung abhängig.
Problem:
Abhängig von den Betriebszuständen kommt es beim Betrieb solarthermischer Anlagen immer wieder zu Bedingungen, unter denen noch vorhandene Energie nicht mehr sinnvoll nutzbar gemacht werden kann.
Insbesondere ist dies dann der Fall, wenn die Temperatur des Wärmeträger-Mediums kleiner oder gleich der Speichertemperatur ist.
Aus der DE 10 2009 005 332 A1 gehen solarthermische Anlagen hervor, bei denen Kühlvorrichtungen für das Wärmeträgermedium vorgesehen sind.
In der DE 20 2007 016 412 U1 wird die Kombination der Anlage mit einer Fußbodenheizung beschrieben und in der DE 25 05 015 A1 wird die durch Beschichtung verbesserte Wärmeübertragung erwähnt.
Lösung:
Durch die Rücklaufnutzung Solarthermie wird diese ansonsten ungenutzt bleibende Energie in das Gebäude eingebracht durch Leitungsführung entlang der Außenwände des Gebäudes oder in Fussböden mit zur verbesserten Wärmeabgabe behandelten oder hergestellten Rohrleitungen. (1)
Eine vorteilhafte Ausführung besteht in Kunststoffleitungen herkömmlicher Fussbodenheizungen. Hier können aufgrund des geringen Durchmessers der Leitungen mehrere Stränge parallel betrieben werden.
Die Rücklaufnutzung erfolgt unabhängig und zusätzlich zum vorhandenen Heizungssystem.
Die Leitungsführung kann sowohl außen wie auch innen erfolgen, und ist somit auch bei bestehenden Gebäuden gut anwendbar.
In der beiliegenden Zeichnung ist eine Ausführung beschrieben, die eine aussen- und innenliegende Leitungsführung kombiniert. (2) Aufgrund der baulichen Gegebenheiten war diese Lösung optimal ausführbar.
Weiterhin ist eine zusätzliche Fussbodenerwärmung in einem ansonsten ungeheizten Treppenhaus realisiert. (3)
Eine Umschaltvorrichtung führt das Wärmeträger-Medium temperaturgesteuert direkt der Rücklaufnutzung zu, wenn das Temperaturniveau nicht ausreicht, um Energie an den Speicher abzugeben.
Vorteile:
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in einer Erhöhung des Wirkungsgrades der solarthermischen Anlage.
Kostenlos anfallende Energie, die sonst ungenutzt bleibt, wird in das Gebäude eingebracht und gleicht beispielsweise Verluste aus, die entstehen wenn durch Isolierung ein Temperieren der Außenwände durch Sonnenstrahlung verhindert wird.
Somit kann die Länge die Heizperiode verkürzt werden.
Durch Rücklaufnutzung Solarthermie werden die Wände wärmer und trockener, was auch die wärmetechnischen Eigenschaften der jeweiligen Baustoffe verbessern kann.
Der nach derzeitigem Stand der Technik häufige Stillstand der solarthermischen Anlage kann durch die vorliegende Erfindung vermieden werden.
Die Rücklaufnutzung Solarthermie ist vielfältig einsetzbar, hinsichtlich der Wärme produzierenden solarthermischen Anlage ebenso wie der Art des Wärme aufnehmenden Gebäudes, bei Neubau ebenso wie bei bestehenden Gebäuden.
Durch eine Umschaltvorrichtung vor dem Speicher werden auch geringe Kollektortemperaturen nutzbar umgesetzt.

Claims

Verfahren zur Rücklaufnutzung einer solarthermischen Anlage, wobei ein Wärmeträger-Medium mittels einer Pumpe im Kreislauf umgewälzt wird, und wobei durch besondere Leitungsführung das Wärmeträger-Medium vor dem Wiedereintritt in den Kollektor abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Flussrichtung des Wärmeträger-Mediums vor dem Speicher angeordnete Umschaltvorrichtung das Wärmeträger-Medium temperaturgesteuert am Speicher vorbei direkt der Rücklaufnutzung zuführt, wenn die Temperatur des Wärmeträger-Mediums kleiner oder gleich der Speichertemperatur ist.