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Die Erfindung betrifft eine Wärmespeichervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Wärmetauschervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6.
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Eine Wärmespeichervorrichtung nach Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung ist nicht nur als Vorrichtung zum Speichern von Wärme, sondern auch zur Wärmeabgabe geeignet, und damit funktionell gesehen eine Wärmespeicher- und Heizvorrichtung, nachfolgend in Kurzform als „Wärmespeichervorrichtung“ bezeichnet. Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine außen liegende Radiatorfläche aufweist, über welche mittels Wärmestrahlung oder Wärmekonvektion Wärme direkt an einen Raum abgegeben werden kann.
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Demgegenüber ist eine Wärmetauschervorrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass keine direkte Wärmeabgabe in den Raum erfolgt, sondern dass ein Sekundärkreislauf mit einem Wärmeträgerfluid gefüllt ist, wobei der Sekundärkreislauf durch das im Primärkreislauf fließende Wärmeträgerfluid aufheizbar ist, und zwar wiederum durch die Mechanismen der Wärmestrahlung, Konvektion und Wärmeleitung, je nachdem wie die Primärkreislaufleitung und die Sekundärkreislaufleitung konstruktiv miteinander verbunden sind.
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Sowohl Wärmespeichervorrichtungen in der eingangs genannten Definition wie auch Wärmetauschervorrichtungen sind im Stand der Technik in vielfältiger Weise bekannt. Eine Steuerung oder Regelung erfolgt aber stets dadurch, dass die Fließgeschwindigkeit des Wärmeträgerfluids im Heizkreislauf gedrosselt wird oder dass der Durchfluss im Heizkreislauf bzw. im Primärkreislauf ganz unterbrochen wird. Dies bedeutet auch, dass der Heiz- bzw. der Primärkreislauf innerhalb der Vorrichtung erst wieder aufheizen müssen, nachdem beispielsweise ein Thermostatventil den Durchfluss wieder frei gegeben hat. Es müssen dazu nicht nur die innerhalb der Vorrichtung liegenden Teile des Heiz- oder Primärkreislaufs erwärmt werden, sondern es kommt mit dem Absperren des Durchflusses auch zur Abkühlung der zu den Wärmespeicher- oder Wärmetauschervorrichtung führenden Leitungen, die beispielsweise unter Putz in Gebäuden verlegt sind. Diese müssen einen relativen hohen Querschnitt aufweisen, um pro Zeiteinheit ausreichend Wärme transportieren zu können, so dass das innerhalb der Leitungen stehende Volumen relativ groß ist. Die Erwärmungs- und Abkühlprozesse benötigen also immer eine relativ lange Anpassungszeit, bis die vom Benutzer oder einer automatischen Regelung vorgegebene Temperatur an der Vorrichtung eingestellt ist. Die relativ großen Volumina in Vor- und Rücklauf führen nicht nur zu einem verzögerten Ansprechverhalten, sondern auch zu einem erhöhten Energieverbrauch. Soll beispielsweise ein Raum nicht mehr beheizt werden, wird üblicherweise der Heizkreislauf unterbrochen, dennoch ist das in den Leitungen stehende Fluid, wobei es sich meist um Wasser handelt, noch erwärmt und gibt die Wärme mehr oder weniger schnell – je nach Qualität der Leitungswärmedämmung – an die Umgebung ab. Auf Grund des erforderlichen Querschnitts für eine ausreichend schnelle Beheizung ist es zudem erforderlich, relativ große Leitungen zu verlegen und diese entsprechend zu dämmen, so dass ein Doppelleitungsstrang mit entsprechender Wärmedämmung eine Breite von mindestens 10 cm besitzt, die baulich untergebracht werden muss.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Wärmespeichervorrichtung zur direkten Aufheizung eines Raums mittels einer Radiatorfläche oder eine Wärmetauschervorrichtung, bei der zunächst ein Sekundärkreislauf aufgeheizt wird, über welchen dann wiederum nachgeschaltete Einheiten beheizt werden können, bezüglich der Aufheiz- bzw. Abkühlrate zu optimieren und den für die Leitungsstränge im Heiz- oder Primärkreislauf benötigten Bauraum zu verringern.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Wärmespeichervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder durch eine Wärmetauschervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
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Der Grundgedanke der Erfindung besteht jeweils darin, eine steuerbare bzw. schaltbare Wärmebrücke vorzusehen und die Wärmeabgabe durch Zu- oder Abschaltung der Wärmebrücke gezielt zu steuern.
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Anders als im Stand der Technik wird somit nicht notwendigerweise der Durchfluss im Heizkreislauf bzw. Primärkreislauf beeinflusst. Der Durchfluss kann auf der Heiz- bzw. Primärkreislaufseite unvermindert durchlaufen oder auch zur Aufheizung eines darin integrierten Zusatzspeicherbehälters genutzt werden. Der Betrieb auf der Seite der Wärmequelle ist somit weitgehend von dem auf der Seite der Wärmesenke entkoppelt.
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Es kann auf der Primärseite anstelle von oder zusätzlich zu dem durchströmbaren Primärheizkreislauf auch ein stationärer Wärmespeicher vorgesehen sein, beispielsweise ein fester Körper wie ein Schamottstein. Auch kann der Wärmespeicher durch eine elektrische Heizung beheizt werden.
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Wird eine Wärmespeichervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zur Beheizung eines Innenraums in einem Gebäude eingesetzt, so kann diese wie ein normaler Radiator im Raum angebracht werden. Auf der Heiz-/Primärkreislaufseite kann erfindungsgemäß ein ständiger Durchfluss des aufgeheizten Fluids bestehen und es kann auch ein zusätzlich integriertes, inneres Speicherelement aufgeheizt werden.
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Auf der Raumseite hingegen kann nach der Erfindung bedarfsweise die Radiatorfläche dadurch erwärmt oder wieder abgekühlt werden, dass die Wärmebrücke zwischen dem Heizkreislauf und der in der Gehäusehülle integrierten Radiatorfläche zu- oder abgeschaltet wird.
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Die Zu- oder Abschaltung der Wärmebrücke wird dadurch bewirkt, dass eine Regelflüssigkeit in das Regelvolumen eingeleitet wird, so dass es praktisch einen thermischen Kurzschluss zwischen dem Heizkreislauf und der Radiatorfläche gibt, durch welche eine direkte Wärmeleitung aus dem im Inneren geführten Heizkreislauf bzw. dem dort angeordneten Speicherbehälter zur Außenseite des Gehäuses hin ermöglicht ist.
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Um den Wärmestrom wieder zu unterbrechen, wird die Regelflüssigkeit abgelassen und wird insbesondere in einem Zwischentank innerhalb der Wärmespeichervorrichtung zwischengespeichert. Das Regelvolumen kann einfach durch nachströmende Luft gefüllt werden, so dass nur noch ein geringer, konvektiver Wärmetransport von innen nach außen stattfindet.
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Vorzugsweise ist in dem Zwischenraum, der das sogenannten Regelvolumen bildet, eine Strahlungsblende eingesetzt, die die Wärmestrahlung zwischen dem Kern im Inneren und der Außenseite abschirmt. Gleichwohl ist die Strahlungsblende mit Öffnungen versehen, die einen Durchfluss der Regelflüssigkeit erlauben. Auch eine kaskadierte Anordnung mehrerer Strahlungsblenden ist möglich.
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Um die thermische Entkopplung bei abgeschalteter Wärmebrücke zu optimieren, kann auch ein anderes Gas in den Zwischenraum eingeleitet werden oder es kann eine zumindest teilweise Evakuierung des Gasvolumens vorgenommen werden.
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Der als Regelvolumen genutzte Zwischenraum kann relativ schmal ausgebildet sein, so dass das Regelvolumen entsprechend klein ist und wenig Regelflüssigkeit für die Beeinflussung der Wärmebrücke notwendig ist. Das Umwälzen der Regelflüssigkeit kann durch eine elektrische Pumpe und einen kleine Speicherbehälter erreicht werden.
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Der Speicherbehälter sollte dabei ebenfalls an der Außenseite des Gehäuses angeordnet werden bzw. eine an der Gehäuseaußenseite liegende weitere Radiatorfläche besitzen, um die Abkühlung der gesamten Vorrichtung nach dem Ablassen der Regelflüssigkeit aus dem Regelvolumen zu beschleunigen und die Restwärme in der Regelflüssigkeit zu nutzen.
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Besonders vorteilhaft ist es, dass durch die thermische Entkopplung des Heizkreislaufs von der Außenseite der Vorrichtung auch wesentlich höhere Vorlauftemperaturen genutzt werden können, ohne dass an der Außenseite die Gefahr von Verbrennungen durch Berührung oder eine Brandgefahr für benachbarte Einrichtungsgegenstände ausginge. Die gleiche Wärmemenge wie bei der üblichen Raumbeheizung kann auch dadurch transportiert werden, dass schnellere Fließgeschwindigkeiten eingestellt und/oder Wärmeträgerfluide mit höherer spezifischer Wärmekapazität eingesetzt werden.
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Entsprechend kann das Volumen der pro Zeiteinheit umzuwälzenden Menge an Wärmeträgerfluid reduziert werden, so dass schließlich auch die Leitungsquerschnitte reduziert werden können, was wiederum ganz neue Möglichkeiten bei der Gebäuderenovierung ermöglicht; denn während im Stand der Technik Heizungsrohre in Wohngebäuden üblicherweise einen Querschnitt von wenigstens 19 mm besitzen, reichen erfindungsgemäß bei Verwendung eines Hochtemperaturöls als Wärmeträgerfluid Querschnitte mit einem Innendurchmesser von beispielsweise 4 mm schon aus, um eine ausreichend schnelle und nachhaltige Raumbeheizung sicherzustellen.
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Ein wahlweise zusätzlicher in der Wärmespeichervorrichtung integrierter Speicherbehälter ermöglicht eine Abgabe größerer Wärmemengen für Spitzenlasten, insbesondere zu Beginn des Heizprozesses, beispielsweise um einen vorübergehend unbeheizten, weil ungenutzten Raum wieder auf eine angenehme Temperatur aufzuheizen.
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In gleicher Weise wie die Wärmespeichervorrichtung funktioniert auch die Wärmetauschervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6.
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Auch hierbei wird bedarfsweise eine Wärmebrücke zwischen dem Primär- und dem Sekundärkreislauf ausgebildet. Die Wärmebrücke kann auch bei dieser Ausführungsform gebildet werden, indem ein Zwischenraum zwischen Primärkreislaufleitung und Sekundärkreislaufleitung ausgebildet wird, der zum Stoppen der Wärmeübertragung evakuierbar oder mit einem Gas wie insbesondere Luft füllbar ist und der zur Herbeiführung der Wärmebrücke mit einer Regelflüssigkeit befüllbar ist.
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Genau wie im Zusammenhang mit der Wärmespeichervorrichtung beschrieben, können bei der Wärmetauschervorrichtung Strahlungsblenden in den Zwischenraum integriert werden, die fluiddurchlässig sind.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Wärmetauschervorrichtung Teil eines Solarkollektors ist und im Primärkreislauf noch ein Speicherbehälter angeordnet ist. Der Speicherbehälter kann auch durch den sonnenzugewandten Teil des Solarkollektors selbst gebildet sein. Während des hohen Sonnenstandes und entsprechend hoher Einstrahlung von Sonnenlicht wird das Wärmeträgerfluid im Primärkreislauf und dem Speicherbehälter erwärmt. Auch hierbei können Wärmeträgerfluide mit wesentlich höheren Siedepunkten gegenüber Wasser eingesetzt werden. Wird auf der Sekundärseite Wärme benötigt, um beispielsweise zum Abend hin einen herkömmlichen wasserbetriebenen Radiator zu betreiben oder auch um eine Wärmespeichervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zu betrieben, so wird die Wärmebrücke wieder kurzgeschlossen, indem die Regelflüssigkeit in den Zwischenraum eingeleitet wird. Das Wärmeträgerfluid auf der Sekundärseite wird erwärmt und dann dem nachgeschalteten Heizkörper zugeführt. In gleicher Weise kann auch ein Brauchwasserbehälter durch den Sekundärkreislauf erwärmt werden.
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Auch wenn erfindungsgemäß eine Reduzierung der Leitungsquerschnitte bei der Neuverlegung von Leitungen möglich ist, so ist jedoch auch eine Nachrüstung bestehender Installationen mit den Wärmespeichervorrichtungen oder Wärmetauschervorrichtungen nach der Erfindung ohne weiteres möglich. Auch unter Nutzung bestehender Heizungsrohre werden Vorteile dadurch erzielt, dass auf der Seite des Heiz- bzw. Primärkreislaufs eine ständige Zirkulation besteht. Ein hydraulischer Abgleich der Heizungsanlage kann entfallen.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
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1 eine Wärmespeichervorrichtung in perspektivischer, teilweise geschnittener Ansicht;
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2 eine Wärmespeichervorrichtung in einem Heizsystem in schematischer Darstellung und
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3 eine schematische Darstellung einer Hausinstallation mit einer mit einem Solarkollektor verbundenen Wärmetauschervorrichtung.
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1 zeigt in einer schematischen, teilweise geschnittenen Perspektive eine Wärmespeichervorrichtung 110.
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Diese weist in ihrem Inneren einen Wärmespeicher 112 auf, durch den ein Heizrohr geführt ist, das hier nur durch Teile einer Vorlaufleitung 102 und einer Rücklaufleitung 103 angedeutet ist. In dem Wärmespeicher 112 kann ein Fluid enthalten sein, das beispielsweise bei Durchfluss von erhitztem Wasser durch die Leitungen 102, 103 erwärmt wird.
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Zwischen dem inneren Wärmespeicher 112 und einem fluiddichten Außengehäuse 111 mit wenigstens einer Außenwand, die als Radiatorelement 113 dient, ist ein Zwischenraum 114 ausgebildet, der als Regelvolumen dient. Wird er über die Leitung 116 oder 177 mit einem Regelfluid gefüllt, so kann eine direkte Wärmeübertragung zwischen dem erwärmtem Kern, also dem Wärmespeicher 112, und dem Radiatorelement 113 erfolgen. Damit ist eine fernsteuerbare Wärmebrücke ausgebildet.
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Das Außengehäuse 111 kann aus Metallblech gebildet sein, so dass es insgesamt mit allen frei zum Raum liegenden Flächen als Radiatorelement 113 dient und Wärme abstrahlt.
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Um bildlich gesprochen die Wärmebrücke wieder auszuschalten, wird das Regelvolumen entleert, indem zum Beispiel an dem Ablauf 117 das Regelfluid abgepumpt wird und mit nachströmender Luft oder einem inerten Gas mit niedriger Wärmekapazität gefüllt wird. Für längere Betriebsunterbrechungen kann auch ein Teilvakuum vorgesehen sein, um die Wärmeübertragung aus dem Kern 112 an die Außenseite 111 zu mindern.
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Zu ebendiesem Zweck ist beidseits des inneren Wärmespeichers 112 in dem Regelvolumen 114 eine Reihe von Strahlungsblenden 115 angeordnet, die beispielsweise aus poliertem Aluminiumblech gebildet sind. Sie sind mit einem Abstand zueinander angeordnet oder mit jeweils wenigstens einem Fluiddurchlass versehen, so dass das Einfüllen bzw. Ablassen des Regelfluids nicht behindert wird.
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2 zeigt die Einbettung der Wärmespeichervorrichtung 110 in ein Wärmeverteilersystem 100. Dieses umfasst wenigstens eine Wärmequelle 190, wobei es sich um einen Brenner für fossile Brennstoffe oder Brenngase handeln kann, um eine Wärmepumpe oder beispielsweise auch um einen Solarkollektor.
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Die Wärmequelle 190 ist mit Vor- und Rücklaufleitungen 102, 103 verbunden, die mit einer nach der Erfindung ausgebildeten Wärmespeichervorrichtung 110 als Wärmesenke angeschlossen sind. Dargestellt ist der Übersichtlichkeit halber nur eine Wärmespeichervorrichtung 110, jedoch sind in der Praxis in einer Gebäudeinstallation mehrere Wärmespeichervorrichtungen 110 an denselben Heizkreislauf angeschlossen.
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In diesem Heizkreislauf ist, wie bei Heizungsinstallationen üblich, ein Expansionsbehälter 150 integriert, um die aufgrund der Erwärmung und Abkühlung des Wärmeträgerfluids im Heizkreislauf auftretenden Druckschwankungen auszugleichen. Außerdem ist eine Umwälzpumpe 160 vorgesehen, um das Wärmeträgermedium dauerhaft zirkulieren zu lassen. Insofern unterscheidet sich das in 2 dargestellte Wärmeverteilersystem 100 noch nicht von üblichen Warmwasserheizungssystemen.
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Neu hingegen ist der verwendete Radiator, bei dem es sich um die in 1 schematisch dargestellte Wärmespeichervorrichtung 110 handelt. Der Heizkreislauf, der Vor- und Rücklaufleitungen 102, 103 umfasst, erwärmt zunächst im Dauerbetrieb den innen liegenden Wärmespeicher 112 und kann dabei und insbesondere zunächst auch unabhängig von dem konkreten Wärmebedarf, der in dem Raum besteht, in welchem die Wärmespeichervorrichtung 110 angeordnet ist, betrieben werden.
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Das metallische Außengehäuse 111, das auch als Radiatorfläche 113 zur Wärmeabstrahlung dient, erwärmt sich aber erst dann, wenn das Regelfluid in das Regelvolumen zwischen dem inneren Wärmespeicher 112 und dem Außengehäuse 111 eingeleitet wird und so eine temporäre Wärmebrücke ausgebildet wird.
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Das Regelfluid ist bei dem in 2 dargestellten Wärmeverteilersystem in einem externen Regelfluidbehälter 140 gespeichert, an dem auch eine Pumpe 141 angeordnet ist. Von dem Regelfluidbehälter 140 aus können mehrere benachbarte Wärmespeichervorrichtungen 110 versorgt werden. Ein weiterer Vorteil der externen Anordnung des Regelfluidbehälters 140 ist, dass auch dieser eine Radiatorfläche besitzen kann oder insgesamt Wärme abstrahlen kann. Da sich das Regelfluid während der Heizphase in der Wärmespeichervorrichtung 110 ebenfalls erwärmt, kann es hier abkühlen und eine Restwärmemenge an den Raum abgeben, so dass verhindert wird, dass dieser zu schnell abkühlt. Damit können auch die Zeitintervalle, in denen die Wärmebrücke in der Wärmespeichervorrichtung 110 abgeschaltet bleiben kann, verlängert werden.
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Der Gesamtprozess in dem Wärmeverteilersystem 100 wird über eine Regelungseinrichtung 130 gesteuert. Als Eingangssignale werden insbesondere folgende Sensorwerte erfasst:
- – die Temperatur im Außengehäuse 111 bzw. an der Radiatorfläche über einen Temperatursensor 131;
- – die Temperatur im inneren Wärmespeicher 110, der in den Primärkreislauf eingebunden ist, über einen Temperatursensor 132;
- – die Raumtemperatur des Raumes, in dem die Wärmespeichervorrichtung 110 angeordnet ist;
- – ggf. die Temperatur im Vorlauf 102 und/oder im Rücklauf 103 und
- – der Flüssigkeitsstand im Fluidspeicherbehälter 140.
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Die Aktoren, welche von der Regelungseinrichtung 130 angesteuert werden sind insbesondere:
- – die Wärmeerzeugereinheit 190, also z. B. ein Brenner, ein Solarkollektor, ein BHKW oder eine Wärmepumpe;
- – die Pumpe 141 für das Umwälzen des Regelfluids.
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Das in der Regelungseinrichtung 130 implementierte Raumtemperaturregelungsverfahren sieht vor, die vorgewählte Soll-Temperatur mit der Ist-Temperatur zu vergleichen und bei Überschreiten einer bestimmten Regeldifferenz die Pumpe 141 in Gang zu setzen, um die Wärmebrücke in der Wärmespeichervorrichtung 110 zu schließen.
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Unter Berücksichtigung der für das Abklingverhalten ermittelten kann das Regefluid bereits vor Erreichen der Solltemperatur wieder aus dem Regelvolumen abgepumpt werden. Die abkühlende Radiatorfläche der Wärmespeichervorrichtung 110 wie auch ggf. an dem Regelfluidbehälter bringt Restwärme in den Raum, der zum Erreichen der Soll-Temperatur ausreichend ist.
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Zur Optimierung werden vorzugsweise in der Regelungseinrichtung 130 die Einschaltzeiten der Wärmeerzeugereinheit 190 reduziert, insbesondere bei Brennern für fossile Brennstoffe. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine Wärmespeicherbank aufgeladen werden kann, ohne dass dabei schon eine spürbare Wärmeabgabe an den Raum erfolgt. Hierin unterscheidet sich die Wärmespeichervorrichtung 110 der Erfindung beispielsweise auch von elektrisch betriebenen Nachtspeicheröfen.
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Insbesondere ist dies ein Vorteil im Zusammenhang mit der Nutzung von Sonnenenergie. Hierzu zeigt 3 schematisch eine Hausinstallation. Diese umfasst in den unteren Etagen eines Hauses herkömmliche, wasserbetriebene Heizkörper 201, die über Vor- und Rücklaufleitungen 202, 203 gespeist werden. Innerhalb der Wohnräume ist somit keine bauliche Änderung notwendig.
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Die Vor- und Rücklaufleitungen 202, 203 sind ins Dachgeschoss geführt und verzweigen zu zwei Wärmetauschervorrichtungen 210, die an der Dachunterseite montiert sind. Die Vor- und Rücklaufleitungen 202, 203 sind an einen Sekundärkreislauf in der Wärmetauschervorrichtung 210 angeschlossen.
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Der Primärkreislauf der Wärmetauschervorrichtung 210 hingegen wird durch einen auf der Dachaußenseite montierten Solarkollektor 220 und eine dahin führende Primärkreislaufleitung 211 gebildet.
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Der innere Aufbau der Wärmetauschervorrichtung 210 ist analog zu der in 1 dargestellten Wärmespeichervorrichtung 110 zu sehen, mit dem Unterschied, dass auf der Außenseite, aber noch innerhalb eines Außengehäuses, anstelle der Radiatorfläche eine Rohrleitungswendel oder ein Lammellenwärmetauscher vorgesehen ist. Auf jeden Fall gibt es auch bei der Ausführungsform der Erfindung, durch welche eine Wärmetauschervorrichtung 210 gebildet ist, ein Regelvolumen, das mit einem Regelfluid gefüllt wird, um temporär eine Wärmebrücke auszubilden.
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Die Funktion ist wie folgt:
- – Das erste Wärmeträgerfluid durchfließt auf der Primärseite des Solarkollektors und wird während der Sonneneinstrahlung am Tag erwärmt.
- – Über das erste Wärmeträgerfluid wird ein innerer Speicherbehälter in der Wärmetauschervorrichtung 210 erwärmt bzw. das ausreichend erhitzte erste Wärmeträgerfluid wird darin gespeichert. Als erstes Wärmeträgerfluid kann ein hochtemperaturfestes Fluid wie ein spezielles Öl gewählt werden, so dass ohne Druckveränderungen im System eine Aufheizung über den Siedepunkt von Wasser hinaus möglich ist.
- – Sobald Wärmebedarf besteht, also beispielsweise für die Raumheizung des Gebäudes am Abend, wird das Regelfluid in die Wärmetauschervorrichtung 210 eingespeist, so dass eine Wärmübertragung aus dem inneren Speicherbehälter auf die Sekundärseite erfolgt. Dort sind die an sich bekannten Wärmetauscherapparaturen angeordnet, die ein in einer Sekundärleitung geführtes zweites Wärmeträgerfluid erwärmen. Dabei kann es sich um Wasser handeln.
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Anstelle der direkten Erwärmung des zur Erwärmung der Heizstellen vorgesehenen Wärmeträgerfluids im Solarkollektor wird die Wärme also zwischengespeichert und kann bedarfsweise abgerufen werden. Durch die Entkoppelung kann das erste Wärmeträgerfluid auf der Primärseite wesentlich höher erhitzt werden als bei direkter Einspeisung in den Vorlauf 202 der Heizungsanlage. Mit wesentlich kleineren primärseitigen Fluidmengen kann also eine ausreichend große Wärmemenge transportiert und zwischengespeichert werden.
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Allein bei einer Verdoppelung der Temperatur im Primärkreislauf gegenüber Wasser ist, eine gleichartige spezifische Wärmekapazität angenommen, eine Reduzierung des Speichervolumens auf die Hälfte möglich. Durch gezielte Auswahl eines Wärmeträgerfluids kann dieses Verhältnis noch verbesswert werden, so dass mit wesentlich kleinerem Bauraum die Speicherung von ausreichenden Wärmemengen möglich ist.
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Damit kann eine Wärmetauschervorrichtung 210 in plattenförmiger Bauweise auch unter den Sparren an der Innenseite der Dachhaut angebracht werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Luftschicht, die bei Rückfluss der Regelungsflüssigkeit in den Vorratsbehälter zwischen Wärmespeicherkern und Außengehäuse entsteht, gleichsam als Isolierschicht und damit als Wärmedämmung in Richtung Dachaußenhaut wirkt.
