DE202009015549U1 - Vorrichtung zur Wassererwärmung mit Solarzellen - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Erzeugung von warmen Wasser dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeerzeugung mit Hilfe eines Peltierelements erfolgt.
Description
- Allgemeine Beschreibung:
- Bei der Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung zur Erwärmung von Wasser mit Hilfe von Solarzellen
- Technische Beschreibung: (siehe auch
1 ) - Die Vorrichtung besteht aus einem photovoltaischem Solargenerator (
1 ) der an ein Peltierelement (3 ) angeschlossen ist. Dieser Anschluss kann über einen DC/DC Wandler (2 ) erfolgen. Anstatt dem Solargenerator kann auch eine andere Quelle für elektrische Energie eingesetzt werden. Das Peltierelement ist dabei auf seiner Warmseite mit thermisch guter Leitfähigkeit an einen Behälter (4 ) mit Wasser angeschlossen. Auf der Kaltseite befindet sich ein Kühlkörper (5 ) der durch die Umgebung erwärmt wird. Um diese Erwärmung zu unterstützen kann ein Ventilator (6 ) angebracht werden. Durch das Peltierelement und dem Kühlkörper wird der Umgebung Wärme entzogen, die dem Wasserbehälter zusammen mit der elektrischen Versorgungsenergie zugeführt wird. Dadurch wird dem Behälter eine Energiemenge zugeführt, die deutlich über der Energiemenge liegt, die durch die elektrische Energie zugeführt wird. Um der Solarzelle möglichst viel elektrische Energie zu entnehmen, wird der DC/DC-Wandler (2 ) über eine Regelung (7 ) betrieben die die Solarzelle (1 ) entweder auf konstanter Spannung oder im Punkt Maximaler Leistung (sog. MPP) hält. Nachts würde sich des erwärmte Wasser über die Wärmebrücke bestehend aus Peltierelement (3 ) und Kühlkörper (5 ) abkühlen. Um dies zu verhindern wird das Peltierelement nachts über einen Akkumulator (8 ) mit einer geringen elektrischen Leistung betrieben. Diese Leistung ist in etwa so groß, dass die Wärmeverluste des Behälters ausgeglichen werden. Tagsüber wird der Akkumulator (8 ) über die Solarzelle (1 ) aufgeladen. - Stand der Technik – Vorteile der Erfindung:
- Aus Gründen der Effizienz werden bislang Solarzellen nicht zur Warmwasssererzeugung verwendet. Durch die beschriebene Vorrichtung kann die Wärmeleistung gegenüber der elektrischen Solarzellenleistung erheblich gesteigert werden.
- Gegenüber solarthermischen Wasserheizern besteht der Vorteil, dass die Energie die zum Warmwassertank geleitet wird, in einfach zu verlegenden Kabeln in Form von elektrischer Energie und nicht mit Hilfe von Rohren, in Form von warmen Wasser transportiert wird.
- Durch den Energietransport über elektrische Energie kann auch der Tank relativ weit entfernt und unabhängig von der Höhenlage des Solargenerators aufgestellt werden. Wird der Warmwassertank tiefer als der Solargenerator angebracht, benötigt man nicht wie bei solarthermischen Wasserheizern üblich, eine Pumpe für den Energietransport.
- Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein photovoltaischer Wasserheizer auch bei geringen Umgebungstemperaturen und geringer Einstrahlungsleistung warmes Wasser erzeugt.
- Anwendung der Erfindung:
- Die Erfindung kann zur Erzeugung von warmen Wasser verwendet werden.
Claims (8)
- Vorrichtung zur Erzeugung von warmen Wasser dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeerzeugung mit Hilfe eines Peltierelements erfolgt.
- Vorrichtung zur Erzeugung von warmen Wasser nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmefluss zum Peltierelement durch einen Ventilator optimiert wird.
- Vorrichtung zur Erzeugung von warmen Wasser nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Stromerzeugung mit photovoltaischer Solarenergie erfolgt.
- Vorrichtung zur Erzeugung von warmen Wasser nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Solargenerator mit einem auf konstante Solargeneratorspannung geregelten DC/DC-Wandler auf das Peltierelement angepasst wird.
- Vorrichtung zur Erzeugung von warmen Wasser nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Solargenerator mit einem auf maximale Solargeneratorleistung geregelten DC/DC-Wandler auf das Peltierelement angepasst wird.
- Vorrichtung zur Erzeugung von warmen Wasser nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeverlust in der Nacht durch Versorgen mit einer geringen elektrischen Energiemenge unterbunden wird.
- Vorrichtung zur Erzeugung von warmen Wasser nach Anspruch 6 und Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die in der nachts benötigte Energiemenge durch einen Akkumulator zur Verfügung gestellt wird.
- Vorrichtung zur Erzeugung von warmen Wasser nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator durch den Solargenerator aufgeladen wird.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE202009015549U1 true DE202009015549U1 (de) | 2010-02-25 |
Family
ID=41720382
Family Applications (1)
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| DE202009015549U Expired - Lifetime DE202009015549U1 (de) | 2009-11-14 | 2009-11-14 | Vorrichtung zur Wassererwärmung mit Solarzellen |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE202009015549U1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103795327A (zh) * | 2014-02-25 | 2014-05-14 | 江苏万宇电能科技有限公司 | 一种小型光热联用太阳能电站 |
| DE202014101899U1 (de) | 2014-04-23 | 2014-06-25 | Klaus Kropf | Speicheranordnung zum Speichern von regenerativer Energie |
| DE102017111492A1 (de) | 2017-05-24 | 2018-11-29 | Nexol Photovolthermic AG | Vorrichtung zur Speicherung von temperierbaren Fluiden |
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2009
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| DE102017111492B4 (de) | 2017-05-24 | 2019-04-11 | Nexol Photovolthermic AG | Vorrichtung zur Speicherung von temperierbaren Fluiden |
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