DE102022003363A1 - Balcony'' - local heating plant in a modular device system, for free heat generation using solar energy. - Google Patents
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Abstract
„Balkon“-Nah-Heizwerk im Modulgerätesystem, zur kostenlosen Erzeugung von Wärme durch Sonnenenergie, wobei durch Trennung der Wärme erzeugenden Module von den anderen Modulen wie Speicher, Steuerung, Motorgebläsen etc., die Kollektor-Module damit sehr leicht werden und überall z.B. Balkonen, Dächern, Booten, Campingfahrzeugen und Ferienhäusern etc.. Durch den modularen Aufbau wird erreicht, dass das System in unterschiedlichen Dimensionen und Leistungsstärken ausgebildet ist, jederzeit auf den neuesten Stand gebracht werden kann und an die jeweiligen Anwendungsbereiche bestens angepasst und vielseitig eingesetzt werden kann. Durch die leichte Bauweise auch auf Ständern montiert werden kann und weitgehend Genehmigungsfrei ist. Das System weist darüber hinaus erfindungsgemäß 2 elektronische Ausrichtungs-Steuereinheiten zur maximalen Energieausbeute der Sonnenstrahlung auf. Das Nah-Heizwerk ist in Modulbauweise preisgünstig herzustellen und zu erwerben."Balcony" local heating plant in the modular device system, for the free generation of heat through solar energy, whereby by separating the heat-generating modules from the other modules such as storage, control, motor fans, etc., the collector modules become very light and can be used everywhere, for example on balconies , roofs, boats, camping vehicles and holiday homes etc. The modular structure ensures that the system is designed in different dimensions and performance levels, can be updated at any time and can be optimally adapted to the respective areas of application and used in a variety of ways. Thanks to its lightweight design, it can also be mounted on stands and is largely permit-free. According to the invention, the system also has 2 electronic alignment control units for maximum energy yield from solar radiation. The local heating plant can be manufactured and purchased inexpensively in modular construction.
Description
Die Erfindung betrifft ein Modulsystem entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a modular system according to the preamble of
Vorrichtungen die in Klassen F24J 2/40 zugehörig sind.Devices belonging to
Nach dem Stand der Technik z.b.
- Alle Gruppen arbeiten nach dem Prinzip, dass die Sonneneinstrahlung physikalische Auswirkungen hat.
- A. Es gibt Photovoltaik-Anlagen, die Strom erzeugen, aus denen wiederum Wärme Energie erzeugt werden kann.
- B. Es gibt Kollektoren, die warme Luft erzeugen.
- C. Es gibt Kollektoren, die warmes Wasser erzeugen.
- D. Es gibt Kollektoren, die warme Luft, warmes Wasser und Strom zugleich erzeugen.
- All groups work on the principle that solar radiation has physical effects.
- A. There are photovoltaic systems that generate electricity, which in turn can be used to generate heat energy.
- B. There are collectors that produce warm air.
- C. There are collectors that produce warm water.
- D. There are collectors that produce warm air, warm water and electricity at the same time.
Allerdings habe ich in der Datenbank kein Modulsystem für die Wärmeerzeugung gefunden.However, I did not find a modular system for heat generation in the database.
Die Nachteile des Standes der Technik in den Gruppen a b c d sind, dass diese:
- 1. Aufwendig konstruiert und daher relativ teuer sind, von den Dimensionen nicht überall gut verwendbar, bei Änderung der Technik, der Fördermaßnahmen und/oder des Einsatzortes meistens unbrauchbar oder nicht weiter verwendbar sind. 2. Häufig das komplette Gerät entsorgt werden und ein neues angeschafft werden muss, das ist sehr viel teurer als der Austausch eines Moduls. 3. Vielfach mit Wechselstrom betrieben werden und bedürfen daher einer Genehmigung, Anmeldung beim Stromlieferant und Bürokratieaufwand verursachen. 4. Vorrichtungen für den Betrieb eine Baugenehmigung, eine Genehmigung des Vermieters, des WEG-Verwalters erfordern und dadurch die Entstehung von Bürokratieaufwand und Kosten verursacht wird. 5. Schließlich verursachen Pflege- und Prüfungsintervalle Kosten. 6. meistens groß, schwer und daher schlecht transportabel sind. 7. keine modulübergreifende, preiswerte Modullösung aufweisen.
- 1. Elaborately constructed and therefore relatively expensive, their dimensions are not easy to use everywhere, and if the technology, the funding measures and/or the location of use change, they are usually unusable or can no longer be used. 2. Often the entire device has to be thrown away and a new one has to be purchased, which is much more expensive than replacing a module. 3. They are often operated with alternating current and therefore require approval, registration with the electricity supplier and cause bureaucracy. 4. Devices for operation require a building permit, a permit from the landlord, the WEG administrator and this causes bureaucracy and costs to arise. 5. Finally, maintenance and examination intervals cause costs. 6. are usually large, heavy and therefore difficult to transport. 7. does not have a cross-module, inexpensive module solution.
Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung.Objects and advantages of this invention.
Die Aufgaben und Vorteile ist es, ein multifunktionales Modulsystem zur Verfügung zu stellen welches preisgünstig zu produzieren und zu verkaufen ist und trotzdem in der Lage ist Wärme und/oder Heißwasser kostenfrei zu erzeugen.The tasks and advantages are to provide a multifunctional modular system that is inexpensive to produce and sell and is still able to generate heat and/or hot water free of charge.
Die weitere Aufgabe der Erfindung ist es diese durch die Modulbauweise an vielen sonst nicht zugänglichen Orten einzusetzen und anzuwenden.The further object of the invention is to use and apply it in many otherwise inaccessible places thanks to the modular design.
Einen weiteren Vorteil ergibt die Trennung der Kollektor-Module, von der übrigen Technik, dadurch wird der Einsatz an statisch nicht groß belastbaren Aufstellungsorten wie z.b. Balkonen, Dächern, Booten, Campingfahrzeugen, Ferienhäusern etc. ermöglicht.Another advantage is the separation of the collector modules from the rest of the technology, which means they can be used in locations that do not have a high static load, such as: Balconies, roofs, boats, camping vehicles, holiday homes etc. possible.
Einen weiteren Vorteil ergibt die Trennung der Kollektor-Module, von der übrigen Technik, dass die erzeugte Wärme oder das Heißwasser direkt zu dem Verbraucher geführt werden kann z. B. Schwimmingpoolwasser läuft zur Erwärmung direkt durch den Kollektor, Sportplatzduschen, Campingplatzduschen, Umkleiden usw.Another advantage is the separation of the collector modules from the rest of the technology, meaning that the heat or hot water generated can be fed directly to the consumer, e.g. B. Swimming pool water runs directly through the collector for heating, sports field showers, campsite showers, changing rooms, etc.
Viele Vorteile ergeben sich durch das modulare System an sich, kann doch der Anwender z. B. im Wege der Ausleihe unterschiedliche Module testen und dann das maximale Ergebnis erzielen. Z. B. Der Einsatz von 2 oder mehreren Kollektoren parallel zur Vergrößerung der Wärmeausbeute, oder einen Heißlufterzeuger und einen Heißwassererzeuger parallel betrieben und dies mit einem oder 2 Wärmespeichern kombinieren und/oder noch mit unterschiedlich leistungsstarken Motoren die Verteilung optimal organisieren usw.Many advantages arise from the modular system itself, as the user can e.g. B. test different modules by borrowing them and then achieve the maximum result. E.g. the use of 2 or more collectors in parallel to increase the heat yield, or a hot air generator and a hot water generator operated in parallel and combining this with one or 2 heat storage devices and/or optimally organizing the distribution with different powerful motors, etc.
Die Ausrichtung des Solar-Kollektors auf maximale Leistungsaufnahme a. durch einen erfindungsgemäß leicht anwendbaren Sonnenkompass, manuell, einfach zu erledigen ist, oder b. automatisch durch die erfindungsgemäße Steuerung von 2 Motoren durch Temperatur-, Richtungs- oder Helligkeitsübermittlung mehrerer Sensoren, die auf der Wärmeleitplatte um den Brennpunkt herum vorgesehen sind, ausgeführt wird
die Ausrichtung des Solar-Kollektors auf maximale Leistungsaufnahme a. durch einen erfindungsgemäß leicht anwendbaren Sonnenkompass, manuell, einfach zu erledigen ist, oder b. automatisch durch die erfindungsgemäße Steuerung von 2 Motoren durch Temperatur-, Richtungs- oder Helligkeitsübermittlung mehrerer Sensoren, die auf der Wärmeleitplatte um den Brennpunkt herum vorgesehen sind, ausgeführt wird.The alignment of the solar collector for maximum power consumption a. by means of a sun compass that is easy to use according to the invention, can be done manually, or b. is carried out automatically by the control according to the invention of 2 motors by transmitting temperature, direction or brightness from several sensors which are provided on the heat-conducting plate around the focal point
the alignment of the solar collector for maximum power consumption a. by means of a sun compass that is easy to use according to the invention, can be done manually, or b. is carried out automatically by the control according to the invention of 2 motors by transmitting temperature, direction or brightness from several sensors which are provided on the heat-conducting plate around the focal point.
Ein weiterer sehr großer Vorteil ergibt sich dadurch, dass das System Nah-Heizwerk mit Vorteil ergebenen Modulen des Patentes
Weiter wird bei der Lufterwärmung von Räumlichkeiten durch das erfinderische Nah-Heizwerk gesunde, schadstoffarme und sauerstoffreiche Außenluft, je nach Schiebereinstellung zum Teil oder 100 % dem aufzuheizenden Raum zugeführt und durch Erzeugung von Überdruck, die u.U. vorhandene verbrauchte, Staub,- Co2-, oder Viren belastende Luft aus dem Raum drückt. Der Luftaustausch kann auch durch Einsatz von Modulen aus dem Patent
Ausführungsbeschreibung des Modulsystem Balkon-Nah-Heizwerk und die vorteilhafte Ausgestaltung wird anhand der
-
1 zeigt das Funktionsprinzip der Erfindung im Schnitt, nämlich eine Kombinierte Photovoltaik- und Solarthemieanlage mit mindestens einem Solarmodul (1), das photovoltaische Solarzellen (35) mit Stromspeicher (37) und einen Solarmodul-Wärmespeicher mit Tauscher (23) umfasst, der entweder als Heißluftwärmetauscher geeignet ist, erhitzte Luft in einen oder - mehrere separate Wärmespeicher (23) zu übertragen, anschließend oder gleichzeitig eine Raumbeheizung durchzuführen, oder im Kreislauf direkt vom Speicher zurück in das Solarmodul (1) zu transportieren, oder/und der Solarmodul-Wärmetauscher als Heißwasserwärmetauscher ausgebildet und mit einem Modul Wasserpumpe versehen, geeignet ist, erhitztes Wasser in einen oder mehrere separate Heißwasserspeicher (27) zu transportieren und/oder im Kreislauf wieder zurück vom Boiler in den Solarmodul-Heißwassertauscher zu transportieren, optimalerweise werden die Solarmodule über ein Gelenk manuell auf die maximale Leistungsaufnahme der Sonnenstrahlung unter Verwendung des erfinderischen Moduls Sonnenkompass (
3 ) oder über die Module automatische elektronische Ausrichtung (7,10,11,38,39), maximal eingestellt wird, sowie die jeweilige Leistung durch Verwendung des Moduls Wärmepumpe erhöht wird, darüber hinaus durch Verwendung der patentierten Anschlussstutzen des PatentesDE10 2021 001 064 B3 Anspruch 2, vollwertiges Modulmitglied des patentierten Modul-Systems wird und dadurch allen dortigen Modulen verwendet werden können. Um eine Überhitzung des Kollektorgehäuses (4) und die Einschaltung der automatischen Kollektorausrichtung bei verdeckter Sonne zu vermeiden, wird ein einstellbarer Thermostat (31) die Ein/Ausschaltung des Gebläses (19) zur Absaugung der Warmluft und die Einschaltung der Motorsteuerung (38,39) ausführen.
-
1 shows the functional principle of the invention in section, namely a combined photovoltaic and solar thermal system with at least one solar module (1), which includes photovoltaic solar cells (35) with electricity storage (37) and a solar module heat storage with exchanger (23), which can be used either as a hot air heat exchanger is suitable for heated air in a or - to transfer several separate heat storage devices (23), then or simultaneously to carry out room heating, or to transport them in the circuit directly from the storage device back to the solar module (1), and/or the solar module heat exchanger designed as a hot water heat exchanger and provided with a water pump module is to transport heated water into one or more separate hot water tanks (27) and/or to transport it back in the circuit from the boiler to the solar module hot water exchanger. Ideally, the solar modules are manually adjusted via a joint to the maximum power consumption of solar radiation using the inventive Sun compass module (
3 ) or via the automatic electronic alignment modules (7,10,11,38,39), is set to the maximum, as well as the respective performance is increased by using the heat pump module, and also by using the patented connecting pieces of the patentDE10 2021 001 064 B3 Claim 2, becomes a full module member of the patented module system and can therefore be used by all modules there. In order to avoid overheating of the collector housing (4) and the activation of the automatic collector alignment when the sun is obscured, an adjustable thermostat (31) switches the fan (19) on/off to extract the warm air and switches on the motor control (38,39). carry out.
Ein ultrafeines Filtersieb, abwaschbar (32) am Lufteintritt verhindert das Eindringen von groben Staubpartikeln etc. und dadurch die Verschmutzung und Beschädigung des Saugturbomotorgebläses durch den den Luftsdtrom führt.. Der Einsatz einer Klarsicht-platte mit Vergrößerungsgläsern Lupenplatte (2) erzeugt auf der Wärmeleitplattte (5) von jeder Lupe einen heißen Brennpunkt, der die umgebende Luft vor und hinter der mit Öffnungen versehenen Wärmeleitplatte erhitzt und vom Gebläsemotor(19) über flexible Rohre (21,22) an die Speicher (23,27) abgeführt wird.An ultra-fine filter screen, washable (32) at the air inlet prevents the ingress of coarse dust particles etc. and thus contamination and damage to the suction turbo engine fan through which the air flow passes. The use of a transparent plate with magnifying glasses magnifying glass plate (2) creates on the heat conduction plate ( 5) a hot focal point from each magnifying glass, which heats the surrounding air in front of and behind the heat-conducting plate provided with openings and is discharged from the blower motor (19) via flexible pipes (21, 22) to the storage (23, 27).
Die eingebauten Temperatur-Sensoren (7) auf der Wärmeleitplatte (4) melden der Software Gradzahlen und die dazu gehörige Richtung, diese gibt daraufhin den Motoren (38,39) Drehanweisungen, die über eine Zahnradverbindung auf die Führungsstangen (10,11) übertragen werden und die vertikale und horizontale Ausrichtung der Sonnen-Kollektor-Paneele (1) ausführen. Das Modul Sonnenkompass (
Bezugszeichenliste Fig. 1 und Fig.3:List of reference symbols Fig. 1 and Fig.3:
- 11
- Solar-Kollektor-PaneeleSolar collector panels
- 22
- Abdeckplatte klar durchsichtig mit Vergrößerungsgläsern (Lupen)Clear cover plate with magnifying glasses (magnifying glasses)
- 33
- 2. Klarsichtabdeckung zur Wärmeisolierung2. Clear cover for heat insulation
- 44
- Isoliertes KollektorgehäuseInsulated collector housing
- 55
- Wärmeleitplatte oder WärmeleitbehältnisHeat-conducting plate or heat-conducting container
- 66
- Abdeckplatte, klar durchsichtigCover plate, clear transparent
- 77
- Sensoren zur Temperatur- oder LichthelligkeitskeitsmessungSensors for measuring temperature or light brightness
- 88th
- LufteintrittsöffnungenAir inlet openings
- 99
- Anschlussstutzen RücklaufleitungReturn line connection piece
- 1010
- Führungsstange, horizontal drehbarGuide rod, horizontally rotatable
- 1111
- Führungsstange, vertikal drehbarGuide rod, vertically rotatable
- 1212
- Thermostat zur Öffnung der Luftaustrittklappen bei HitzestauThermostat to open the air outlet flaps when heat builds up
- 1313
- LuftaustritttsklappenAir outlet flaps
- 1414
- LuftaustrittsstutzenAir outlet connection
- 1515
- Flexible LuftabführungFlexible air extraction
- 1616
- Halterung zur Befestigung der PaneeleBracket for attaching the panels
- 1717
- Rücklaufleitung des Wärmestroms nach Durchquerung der /des Speicher(s)Return line of the heat flow after crossing the storage tank(s)
- 1818
- Luftabführung Richtung RäumlichkeitenAir discharge towards the premises
- 1919
- SaugturbomotorgebläseSuction turbo engine blower
- 2020
- 3-Wegeschieber3-way valve
- 2121
- Luftabführung WärmespeichernAir evacuation to store heat
- 2222
- Luftabführung HeißwasserspeicherAir discharge hot water tank
- 2323
- WärmespeicherHeat storage
- 2424
- Luftabführung zum Heißwasserspeicher nach Durchlauf WärmespeicherAir discharge to the hot water tank after the heat tank has passed through
- 2525
- Luftabführung Richtung Rücklauf und RaumheizungAir discharge towards return and room heating
- 2626
- 2-Wegschieber zur Leitung Rücklauf oder Raumheizung2-way valve for the return or room heating line
- 2727
- Heißwasserspeicher mit Wä#rmetauscherHot water tank with heat exchanger
- 2828
- 2-Wegschieber zwischen Rücklauf und Raumheizung2-way valve between return and room heating
- 2929
- Zusatz-Saugturbomotorgebläse WechselstromAuxiliary suction turbo motor fan AC
- 3030
- HeißwasserausgangHot water outlet
- 3131
- Thermostat zur Ein/Ausschaltung Saugturbomotorgebläse und Motoren Paneele-AusrichtungThermostat for switching on/off suction turbo engine fans and motors panel alignment
- 3232
- Ultrafeines Filtersieb am LufteintrittUltra-fine filter screen at the air inlet
- 3333
- Arretierung der Verschraubungen Photovoltaik ModulLocking the screw connections for the photovoltaic module
- 3434
- Montageschienen Photovoltaik-ModulMounting rails photovoltaic module
- 3535
- Photovoltaik-ModulPhotovoltaic module
- 3636
- Stromleitung zum StromspeicherPower line to the power storage
- 3737
- Stromspeicher mit Laderegler Power storage with charge controller
- 3838
- Motor zur Drehung Führungsstange Horizontal rechts/linksMotor for rotating guide rod horizontally right/left
- 3939
- Motor zur Drehung Führungsstange Vertikal oben/untenMotor for rotating guide rod vertically up/down
- 4040
- Vergrößerungsglas (Lupe) im SonnenkompassMagnifying glass (magnifying glass) in the sun compass
- 4141
- Markierung im Durchmesser des BrennpunktesMarking in the diameter of the focal point
- 4242
- verstellbarer, arretierbarer Ständer InnenteilAdjustable, lockable stand inner part
- 4343
- verstellbarer, arretierbarer Ständer AußenteilAdjustable, lockable stand outside part
- 4444
- SaugbefestigungsnäpfeSuction mounting cups
- 4545
- nicht brennbare Grundplattenon-combustible base plate
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 3027070 A1 [0003]DE 3027070 A1 [0003]
- De 102008059574 A1 [0003]De 102008059574 A1 [0003]
- WO 2007144113 A [0003]WO 2007144113 A [0003]
- DE 102021001064 B3 [0012, 0013, 0014]DE 102021001064 B3 [0012, 0013, 0014]
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2022
- 2022-09-13 DE DE102022003363.1A patent/DE102022003363A1/en active Pending
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