DE2441151A1 - PROCEDURE FOR CHARGING A HOT WATER TANK AND HOT WATER TANK SYSTEM FOR PERFORMING THE PROCEDURE - Google Patents
PROCEDURE FOR CHARGING A HOT WATER TANK AND HOT WATER TANK SYSTEM FOR PERFORMING THE PROCEDUREInfo
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Description
Mp.-Nr. 631/74 Mannheim, den 26. August 1974 Mp.no. 631/74 Mannheim, August 26, 1974
ZFE/P1-Wg/BtZFE / P1-Wg / Bt
Verfahren zur Aufladung eines Warmwasserspeichers und Warm- j Wasserspeicheranlage zur Durchfühung des Verfahrens. Process for charging a hot water storage tank and hot water storage system for carrying out the process.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufladung eines Warm- , wasserspeichers mit einem im Wasserraum des Speichers angeordneten Wärmetauscher, der mit mindestens einem Sonnenkollektor j zu einem heizmittelfuhrenden Kreislauf verbunden ist. ■The invention relates to a method for charging a warm, water storage with one arranged in the water space of the storage Heat exchanger which is connected to at least one solar collector j to form a heating circuit. ■
Um Warmwasserspeicher mit Sonnenenergie aufzuheizen, bedientTo heat the hot water storage tank with solar energy, operated
man sich meist eines Heizmittelkreislaufes, der die vom Sonnenkollektor aufgenommene Sonnenwärme über das. Heizmittel als Wärmeträger einem im Warmwasserspeicher vorgesehenen Wärmetauscher zuführt. Hier gibt das Heizmittel seine Wärme ab und fließt dem Sonnenkollektor wieder zu. Je nach der Größe der Heizfläche des Wärmetauschers und/oder je nach der Menge des zirkulierenden Heizmittels ist seine Abkühlung im Wärmetauscher und somit die Wärm^ausnützung gering. Jone usually thinks of a heating medium circuit that uses the solar heat absorbed by the solar collector via the heating medium as Heat carrier feeds a heat exchanger provided in the hot water storage tank. Here the heating medium gives off its heat and flows back to the solar collector. Depending on the size of the Heating surface of the heat exchanger and / or depending on the amount of circulating heating medium, its cooling in the heat exchanger and thus the heat utilization is low. J
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dom auf einfache Art uu.d ohne großen Bauaufwand eine weitgehende Abkühlung des Heizmittel;* im Wärmetauscher gewährleistet und somit die Wärmeübertragung gesteigert ist. Auch soll dieses Verfahren einfach durchführbar und betriebssicher sein.The invention is therefore based on the object of a method of the type mentioned at the beginning, with dom the simple way and without major construction work, an extensive cooling of the heating medium; * guaranteed in the heat exchanger and thus the heat transfer is increased. Also, this procedure is supposed to be easy be feasible and reliable.
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Zur Lösung der Aufgabe wird nach der Erfindung yorgeschlagen, daß der Umlauf des Heizmittels nach der Füllung des Wärmetauschers mit im Sonnenkollektor aufgeheiztem Heizmittel so lange blockiert wird, bis das im Wärmetauscher anstehende Heizmittel seine Wärme an das Speicherwasser weitgehend abge- ; geben hat, und daß danach die Zirkulation wieder freigegeben wird, bis das abgekühlte Heizmittel aus dem Wärmetauscher abgeführt und durch nachströmendes aufgeheiztes Heizmittel j ersetzt ist zur Wiederholung des Spieles.To solve the problem, according to the invention, the circulation of the heating medium is blocked after the heat exchanger has been filled with the heating medium heated in the solar collector until the heating medium in the heat exchanger has largely lost its heat to the storage water ; has given, and that then the circulation is released again until the cooled heating medium is discharged from the heat exchanger and replaced by heated heating medium j which flows in to repeat the game.
" ι"ι
Auf diese Weise ist nicht nur eine gute Ausnutzung der wertvollen Sonnenenergie gesichert, sondern darüber hinaus ein besonders für die Aufladung eines Warmwasserspeichers mittels · eines Sonnenkollektors geeignetes Verfahren angegeben. Denn ' während das Heizmittel im Wärmetauscher seine Wärme an das Speicherwasser abgibt, nimmt das Heizmittel im Sonnenkollektor Wärme auf, so daß Sonnenkollektor und Wärmetauscher gut ausgenutzt sind.In this way, not only is a good utilization of the valuable solar energy ensured, but also a Specifies a method that is particularly suitable for charging a hot water storage tank by means of a solar collector. Because ' while the heating medium in the heat exchanger gives off its heat to the storage water, the heating medium in the solar collector takes it Heat up so that the solar collector and heat exchanger are well used.
Wird C1Ie Sonnenwärme mit nur einem Sonnenkollektor aufgenommen, so wird in vorteilhafter Weise die gesamte, im Sonnenkollektor vorhandene Heizmittelmenge vom Wärmetauscher auf einmal aufgenommen. Diese spezielle Abstimmung von Sonnenkollektor und Wärmetauscher steigert die gleichzeitige Ausnutzung von Sonnenkollektor und Wärmetauscher mit dem Ergebnis einer besonders schnellen Aufladung des Warmwasserspeichers,If C 1 Ie solar heat is absorbed with only one solar collector, the entire amount of heating medium present in the solar collector is advantageously absorbed by the heat exchanger at once. This special coordination of solar collector and heat exchanger increases the simultaneous utilization of solar collector and heat exchanger with the result of a particularly fast charging of the hot water tank,
Sind mehrere Sonnenkollektoren im Heizmittelkreislauf in Reihenschaltung vorgesehen, so bewährte es sich, wenn wenigstens die im zuletzt durchströmten Sonnenkollektor vorhandene Heizmittelmenge vom Wärmetauscher auf einmal aufgenommen wird. Der zuletzt durchströmte Sonnenkollektor führt nämlich das am stärksten aufgeheizte Heizmittel, das dann während eines ein-If several solar collectors are provided in series in the heating medium circuit, it has proven to be useful if at least the amount of heating medium present in the solar collector last flowed through is absorbed by the heat exchanger at once. The solar collector through which the air flows last carries the most intensely heated heating medium, which is then
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zigen Spieles vom Wärmetauscher vollständig auf genommen wird. '
Sind mehrere Sonnenkollektoren parallel in den Heizmittelkreislauf
eingeschaltet, so ist es empfehlenswert, wenn etwa die in ;
einem Sonnenkollektor vorhandene Heizmittelmenge vom.Wärme1*·
tauscher auf einmal aufgenommen wird· Hierdurch braucht der ! Wärmetauscher nicht besonders groß ausgebildet zu sein, und
er erhält während eines Spieles den Teil des Heizmittels aus ! dem Kollektor, der sich oben befindet und daher am meisten I
erhitzt ist. Es ist hierbei als selbstverständlich vorausgesetzt, daß die Vorlaufanschlüsse sich oben an den Kollektoren '
befinden und die Sonnenkollektoren etwa gleich groß sind. jumpteenth game is completely absorbed by the heat exchanger. '' If several solar collectors are switched on in parallel in the heating medium circuit, it is recommended, for example, if the in ; amount of heating medium available in a solar collector from heat 1 *
exchanger is recorded at once · This means that the! Heat exchangers do not have to be made particularly large, and
he receives part of the heating medium during a game! the collector, which is on top and is therefore heated the most. It is assumed here as a matter of course that the flow connections are at the top of the collectors and that the solar collectors are approximately the same size. j
Eine vorteilhafte Warmwasserepeicheranlage zur Durchführung
des vorgenannten Verfahrens mit einem Warmwasserspeicher, in
dessen We.sserraum ein Wärmetauscher angeordnet ist, der mit ; je einer Vor- und Rücklauf leitung unter Zwischenschaltung einer
Umwälzpumpe mit mindestens einem Sonnenkollektor zu einem
Kreislauf zusammengeschaltet ist, besteht darin, daß im Sonnenkollektor im Bereich des Vorlaufstutzens ein erster Wärmefühler
und im Rücklaufanschluß des Wärmetauschers in der Nähe desAn advantageous hot water storage system for implementation
of the aforementioned method with a hot water tank, in
whose We.sserraum a heat exchanger is arranged, which with; One forward and one return line with the interposition of a circulation pump with at least one solar collector to one
Circuit is interconnected, consists in the fact that in the solar collector in the area of the flow connection a first heat sensor and in the return connection of the heat exchanger near the
Warmwasserspeichers ein zweiter Wärmefühler vorgesehen ist,
die beide mit der Umwälzpumpe derart in Wirkverbindung stehen,
daß die Umwälzpumpe solange abgeschaltet ist, bis das Heizmittel
im Rücklauf um eine vorgegebene Temperaturspanne gegen- ■ üoer dem Vorlauf abgekühlt ist.A second heat sensor is provided for the hot water storage tank,
both of which are in operative connection with the circulation pump,
that the circulation pump is switched off until the heating medium in the return has cooled down by a specified temperature range compared to the flow.
Die Temperatur des Vorlaufes und die Temperatur des Rücklaufs
werden also gemessen und falls der Unterschied zwischen beiden
Temperaturen (Temperaturspanne) zu gering ist, wird die Umwälzpumpe
abgeschaltet. Den Temperaturunterschied wird man beiThe temperature of the flow and the temperature of the return
so are measured and if the difference between the two
Temperatures (temperature range) is too low, the circulation pump is switched off. The temperature difference will be at
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jeder Anlage einzeln festlegen müssen. Als Anhalt kann ein Wert von etwa 10° C gelten.each plant individually. As a guide, a Value of about 10 ° C apply.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht nun darin, daß die Umwälzpumpe unterhalb einer wählbaren Grenztemperatur des Vorlaufs, die höher als die gewünschte Warmwassertemperatür ist, vom ersten Wärmefühler zusätzlich blockiert ist. Hierdurch wird auf sehr einfache Weise ohne zusätzlichen Auf- |A further embodiment of the invention consists in that the circulation pump is below a selectable limit temperature of the flow that is higher than the desired hot water temperature is also blocked by the first heat sensor. This is a very simple way without additional opening |
wand sichergestellt, daß der Heizmittelkreislauf nur bei ge-, nügend aufgeheiztem Heizmittel freigegeben ist.wall ensures that the heating medium circuit is only sufficiently heated heating medium is released.
Um eine sichere Regelung mit wenig Regelschriften zu erreichen,1 { wird man bei einer Anlage mit nur einem Sonnenkollektor in vorteilhafter Weise den Rauminhalt des Wärmetauschers etwa soIn order to achieve reliable regulation with few rules, 1 {in a system with only one solar collector, the volume of the heat exchanger is advantageously roughly the same
groß machen, wie den Rauminhalt des Sonnenkollektors.make it big, like the volume of the solar panel.
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Sind in der Warmwasserbereitungsanlage zwei heizmittelseitig hintereinander geschaltete Sonnenkollektoren vorgesehen, so ist es empfehlenswert, wenn der Rauminhalt des Wärmetauschers wenigsxens etwa dem Rauminhalt des den Vorlaufanschlußstutzen tragenden Sonnenkollektors entspricht.If two solar collectors connected in series with the heating medium are provided in the hot water heating system, so it is recommended if the volume of the heat exchanger is less than the volume of the flow connection supporting solar collector.
In der. Zeichnung ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung, soweit sie die Warmwasserspeicheranlage betrifft, schematisch wiedergegeben.In the. Drawing is an advantageous embodiment of the invention as far as it relates to the hot water storage system, shown schematically.
Der Sonnenkollektor 2, der als heizmediumführender flacher Hohlkörper ausgebildet ist, trägt einen Vorkufanschlußstotzen 9. An diesen ist eine Vorlaufleitung 4 angeschlossen, die zu einem Wärmetauscher 6 führt. Vom Wärmetauscher geht eine Rücklaufleitung 10 zum Sonnenkollektor zurück. In die Rücklaufleitung 10 ist hierbei eine Umwälzpumpe 8 eingeschaltet. DerThe solar collector 2, which is used as a heating medium-carrying flat Hollow body is formed, carries a Vorkufanschlussstotzen 9. A flow line 4 is connected to this, which leads to a heat exchanger 6 leads. A return line 10 goes back from the heat exchanger to the solar collector. In the return line 10 a circulating pump 8 is switched on. Of the
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Wärmetauscher 6 ist im Wasserraum des Warmwasserspeichers 5 vorgesehen. Die Kaltwasserzufuhr zum Warmwasserspeicher erfolgt über die Kaltwasserzuflußleitung 5 und die Entnahme des er- [ wärmten Wassers geschieht über die Warmwasserabflußleitung 7» Im Sonnenkollektor 2, im Bereich des Vorlaufanschlußstutzens 9,^ ist ein erster Wärmefühler 11 vorgesehen und in der Rücklaufleitung in unmittelbarer Nähe des Warmwasserspeichers ist ein zweiter Wärmefühler 12 angeordnet. Die Wärmefühler steuern, gemeinsam die Umwälzpumpe 8 über ein Temperaturvergleichs- und ' Steuerorgan 1· Ist der Unterschied der Temperatur zwischen erstem Wärmefühler 11 und zweitem Wärmefühler 12 geringer als ' ein vorgegebener Wert, z.B. etwa 1O0C, so wird die Umwälz- ' pumpe abgestellt, ansonsten eingeschaltet.Heat exchanger 6 is provided in the water space of the hot water tank 5. The cold water supply to the hot water tank via the Kaltwasserzuflußleitung 5 and the removal of the ER- [heated water takes place via the hot water discharge pipe 7 'in the solar panel 2, in the area of the flow connection piece 9, ^ is a first heat sensor 11 is provided and in the return pipe in the immediate vicinity of the hot water tank a second heat sensor 12 is arranged. The heat sensors jointly control the circulation pump 8 via a temperature comparison and control element 1. If the difference in temperature between the first heat sensor 11 and the second heat sensor 12 is less than a predetermined value, e.g. about 1O 0 C, the circulation pump switched off, otherwise switched on.
Nachdem das Heizmittel im Sonnenkollektor durch Wärme eins tr ahlung sich erwärmt hat, wird es dem Wärmetauscher zugeführt. Es sind nun zwei Fälle möglich:After the heating medium in the solar collector through heat radiation has warmed up, it is fed to the heat exchanger. Two cases are now possible:
Wird'das Heizmittel im Wärmetauscher $ um mehr als die Temperaturspanne, z.B. 1O0C, abgekühlt, so kann der zweite Wärmefühler 12 nicht eingreifen und das Heizmittel zirkuliert weiter.More Wird'das cooled heating medium in the heat exchanger $ than the temperature range, for example 1O 0 C, so the second heat sensor 12 can not engage and the heating means continues to circulate.
Wird das Heizmittel im Wärmetauscher 6 nicht um die vorgegebene Temperaturspanne, z.B. 100C, abgekühlt, so spricht der zweite Wärmefühler 12 an und schaltet die Umwälzpumpe 8 ab. Die Zir- : kulation ist erst dann wieder möglich, wenn die Temperatur des Heizmittels am zweiten Wärmefühler 12 um die vorgegebene Temperaturspanne sich abgekühlt hat. Da der zweite Wärmefühler 12 in unndttelbarer Nähe des Warmwasserspeichers 3 vorgesehen ist, wird er nicht nur von der Temperatur des Rücklaufs sondern auch von der Temperatur des Heizmittels,.das sich im Wärmetauscher befindet, beeinflußt. Dies geschieht durch Wärmeleitung über das Anschlußrohr sowie durch innere Zirkulation des Heizmittels im Rohrabschnitt zwischen Wärmetauscher und Einbaustelle des Wärmefühlers. -} If the heating means in the heat exchanger 6 is not cooled to the predetermined temperature range, for example 10 0 C, then speaks the second heat sensor 12 and turns off the circulation pump 8 from. The circulation is only possible again when the temperature of the heating medium at the second heat sensor 12 has cooled by the predetermined temperature range. Since the second heat sensor 12 is provided in close proximity to the hot water tank 3, it is influenced not only by the temperature of the return but also by the temperature of the heating medium, which is located in the heat exchanger. This is done by conduction of heat via the connecting pipe and by internal circulation of the heating medium in the pipe section between the heat exchanger and the installation point of the heat sensor. - }
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Gibt der erste Wärmefühler 11 gemäß einer Weiterbildung der
Erfindung den Heizmittelumlauf nur oberhalb einer Grenztemperatur frei (Anspruch 6), so verläuft der Betrieb der AnlageIs the first heat sensor 11 according to a development of the
Invention, the heating medium circulation only above a limit temperature freely (claim 6), the operation of the system proceeds
folgendermaßen: |as follows: |
Nach Erwärmung des Heizmifcbels im Sonnenkollektor über die ; Grenztemperatur, z.B. 6O0C, wird der Umlauf vom ersten FühlerAfter heating the heater in the solar collector over the; Limit temperature, for example 60 0 C, is the circulation from the first sensor
11 freigegeben und das Heizmittel dem Wärmetauscher zugeführt, i
Wird das Heizmittel um mehr als die Temperaturspanne, z.B.
10° C, abgekühlt, so kann der zweite Wärmefühler 12 nicht ein- ■
greifen und die Zirkulation geht weiter, bis das über die Rücklaufleitung 10 dem Sonnenkollektor zugeführte abgekühlte Heizmittel
den ersten Wärmefühler 11 erreicht. Dieser schaltet j die Umwälzpumpe ab und gibt sie erst nach Erreichen der Grenztemperatur
wieder frei. I11 released and the heating medium supplied to the heat exchanger, i If the heating medium is increased by more than the temperature range, e.g.
10 ° C., the second heat sensor 12 cannot intervene and the circulation continues until the cooled heating medium supplied to the solar collector via the return line 10 reaches the first heat sensor 11. This switches off the circulation pump and only enables it again after the limit temperature has been reached. I.
Wird das Heizmittel im Wärmetauscher nicht genügend abgekühlt, so spricht der zweite Wärmefühler 12 an und der weitere Verlauf entspricht dem weiter oben Beschriebenen.If the heating medium in the heat exchanger is not cooled down sufficiently, the second heat sensor 12 responds and the rest of the process corresponds to that described above.
Als Heizmittel wird man am besten Wasser, gegebenenfalls mit
einem Zusatz von Frostschutzmitteln, verwenden.The best heating medium is water, if necessary with
an additive of antifreeze.
Die Fragen, wie die beiden Temperaturfühler beschaffen und mit
der Umwälzpumpe zusammengeschaltet sein müssen, um die gewünschten Wirkungen zu erzielen, bereiten dem Fachmann keine
Schwierigkeiten, so daß Ausführungen hierüber nicht nötig
sind.The question of how the two temperature sensors have to be designed and connected to the circulating pump in order to achieve the desired effects do not pose a problem for the person skilled in the art
Difficulties so that explanations about this are not necessary
are.
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Claims (1)
Wärmetauscher anstehende Heizmittel seine Wärme an das ί Speicherwasser weitgehend abgegeben hat, und daß danach j die Zirkulation wieder freigegeben wird, bis das abge- j kühlte Heizmittel aus dem Wärmetauscher abgeführt und durch nachströmendes aufgeheiztes Heizmittel ersetzt ist zur · Wiederholung des Spieles. Ishear, which is connected to at least one solar collector to form a heating medium-conducting circuit, characterized in that the circulation of the heating medium is blocked after the ι filling of the heat exchanger with heating medium heated in the solar collector until the in
Heat exchanger has largely given off its heat to the storage water, and then circulation is released again until the cooled down heating medium is discharged from the heat exchanger and replaced by heated heating medium flowing in to repeat the game. I.
einmal aufgenommen wird.characterized in that the entire amount of heating medium present in the solar collector < tor from the heat exchanger on
is recorded once.
wird. :3. The method according to claim 1 with at least two solar collectors provided one behind the other in the heating medium circuit, characterized in that at least the amount of heating medium present in the last solar collector through which flow occurs is taken up by the heat exchanger at once
will. :
Priority Applications (4)
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Applications Claiming Priority (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |