DE2552916A1 - Sonnenwaermeanlage - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft die v/eitere Ausgestaltung der Vorschläge des Hauptpatents. Insbesondere sollen die thermodynamischen
Vorteile eines Vermeidens der Mischung unterschiedlich temperierter Flüssigkeitsmassen in illüssigkeits-"/ärmespeichern
in besonders preiswerter.Y/eise erzielt werden, und zwar unter
Berücksichtigung der baulichen Gegebenheiten, insbesondere Abmessungen, Proportionen von Gebäuden, insbesondere deren
Kellern, und unter den Kellerböden« Hierzu wird anstelle eines Grossbehälters mit Flüssigkeitsschichtung eine Vielzahl
kleinerer Speicherabteile vorgeschlagen, die möglichst preiswert, dh. als Serienartikel zu erhalten sind} insbesondere
soll dabei auf Heizöl-Batterietanks zurückgegriffen werden. Diese können in den Kellern des betreffenden Gebäudes je nach
den gegebenen Raumverhältnissen zusammengestellt werden. Die
Gesamtanordnung ist durch eine hochwertige Wärmedämmung einzuschliessen.
Zusätzlich ist es vorteilhaft, nach Möglichkeit konzentrische Gruppen von Behältern mit einer hochwertigeren
Yf arme dämmung zu umschliessen.
Ausserdem ist in geringerem Ausmass eine Wärmedämmung zwischen
den einzelnen Behälter-Moduln vorgesehen. Diese Behälterzwische
ndämmung ist einerseits durch kleinere Schichtstärken
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hochwertiger Dämmstoffe vorgesehen als sie für die UmschlJfissungs-Dämmung
bemessen sind, vgl. "besonders I1Xg. 1.
Andererseits wird dafür einfach Schüttgut, z.B. preiswerter Sand, vorgesehen, der neben der Wärmedämmung auch zusätzlich
eine Wärmespeichermasse darstellt, allerdings mit einer' Wärmekapazität, die auf die Volumeneinheit bezogen rund ein
Drittel der Wärmekapazität von Wasser beträgt.
Zum Inhalt des Anspruchs 3 sei erläutert, dass bei der dort im
Oberbegriff angeführten Behälterzwischendämmung weniger an Schüttgut als an hochwertige, z.B. künstlich hergestellte
Dämmstoffe zu denken ist. Der Ausdruck "dicht gepackt" im kennzeichnenden Teil ist auch so zu verstehen, dass die Behälter
sich festigkeits- bzw. steifemässig gegenseitig abstützen,
wobei die äussere G-esamtumschliessung zugleich vorteilhaft
erweise eine festigkeitsmässige Hülle darstellen kann, welche die Behälterwandungen (gegen Ausbeulen) stützt.
Anhand der Fig, 1a, b und c seien bevorzugt derartige Ausführungsformen
der Erfindung erläutert, in denen, von der G-ründung der Behälter abgesehen, zur Wärmedämmung nur oder
überwiegend hochwertiger Wärmedämmstoff angewendet wird. Pig. 1a, b, c sind bevorzugt im Masstab 1:100 auszuwerten, dh.
es wird ausgegangen von einem Modul-Behälter 1 mit einer Länge L #2,25 m, Breite B *ύ 0,75 m und Höhe H^ 2,25 m. Das
•7.
ergibt ein Volumen von nicht ganz 4 m >
Pig. 1a.zeigt die Zusammenstellung von 9 solcher Behälter
1a, b, c, g, h, i, k, 1, m im Grundriss, Als zentrale Gruppe sind die Behälter bzw. Tanks 1a, b, c vorteilhafterweise zu
angenähert einem Quadrat im Grundriss, bzw. einem Würfel insgesamt, zusammengestellt. Zwischen diesen Behältern ist eine
Wärmedämmung 2a mit massiger Schichtstärke vorgesehen, die Temperaturen bis nah an den Siedepunkt der Speicherflüssigkeit,
bei Wasser z.B. bis 80 bis 95 C, gewachsen sein muss. Bevorzugt sei dafür Polyurethan- oder Polyäthylen-, Polypropylen-Schaum
gewählt. Als die Zentralgruppe umschliessende äussere
Gruppe, vgl. zunächst die linke Hälfte der Pig. 1a, sind sechs
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weitere Behälter ( 1k,l,m...) so angeordnet, dass ein möglichst lückenloser Block entsteht. Auch zwischen den Tanks
der äusseren Gruppe ist eine Zwischendämmung 2a vorgesehen, ferner auch zwischen jeweils einem Tank der äusseren und der
inneren Gruppe, z.B. zwischen Tank 1k und 1a. Ein beim Zusammenstellen
meist nicht ganz vermeidbarer "Lücken"-Spalt wird erfindungsgemäss möglichst so gelegt, dass zwischen
äusserer und innerer Gruppe eine Wärmedämmung 2b mit grösserer Schichtdicke als der von 2a Platz hat. Um den ganzen Block
ist schliesslich eine hochwertige Wärmedämmung von mindestens ebensogrosser Wandstärke wie 2b, bevorzugt grösserer, vorgesehen.
Alle Wärmedämmungen 2 können vorzugsweise aus relativ steifen Dämmplatten aufgebaut sein, die - besonders an den
Behälter-Längsflächen - diese mit versteifen können, was bei Behälterwandungen aus zum Kriechen neigendem Kunststoff
erwünscht sein kann,
Gemäss der rechten Hälfte der Figur 1a sind auch die Spalte
entlang der Längsflächen der inneren Behälter, soweit sie Übergänge zur äusseren Gruppe darstellen, gegenüber der 2a-Wanddicke
vergrössert, vgl. 2b rechts, mit den äusseren Tanks 1g,h,i. Hierdurch entsteht zwischen den äusseren Tanks ein
für die hochwertige Wärmedämmung unnötig grosser Spalt 3. Erfindungsgemäss können nun solche Resträume mit Schüttgut,
z.B. Sand^gefüllt werden, der bei entsprechender Schichtdicke auch als ausschliessliche Wärmedämmung ausreichen kann.
Im Beispiel nach" Fig. 1a rechts ist im Spalt 3 die normale Zwischendämmung 2a zwischen Behältern gleichen Ranges vorgesehen,
die Resträume sind mit Sand gefüllt, der zugleich eine festigkeitsmassige Abstützung zwischen den anstossenden -t>ehälterwänden
herbeiführt. Ausserdem wirkt der Sand in willkommen·*
er Weise als zusätzliche Wärmespeichermasse.
Die äussere Gruppe wird schliesslich von der TJmschliessungs-Wärmedämmung
2c eingefasst, deren Dicke erheblich grosser als die der Gruppendämmung 2b sein soll.
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Mg, 1b zeigt den zu Pig 1a gehörigen Aufriss-Schnitt, wobei
hier die Umgebung des Speichers als Beispiel mitgezeichnet ist. Mach einer erfindungsgemässen Ausgestaltung ist für die
Tanks übenbefüllung und -entleerung, dh. hier entsprechendes Warmwassereinspeisen und -entnehmen bei stets gefülltem Tank,
vorgesehen, ?/obei gegebenenfalls die entsprechenden Einrichtungen
- auch die zur Entlüftung - von Batterie-Öltanks vorteilhafterweise übernommen werden können, nötigenfalls in
entsprechender Anpassung. Die Tanks sind oben jedoch mit hochwertiger Wärmedämmung 2d, 2e. von mindestens der Schichtdicke 2c,
bevorzugt von grösserer Schichtdicke, abgedeckt, vorteilhafterweise
in einer Aufteilung, die notfalls die Zugänglichkeit zu einem einzelnen Tank erlaubt. Im Tank ganz rechts
ist als Beispiel ein Tauchrohr 4b gezeigt, das zum Abziehen
von Flüssigkeit zum Kollektor (Kollektorrücklauf) oder zum Einspeisen von Flüssigkeit, die aus dem Raumheizsystem
(Heizungsrücklauf) oder aus der Heizseite eines Trennwand-Brauchwassererwärmers
kommt, dienen soll. Entsprechend dient das Kopfrohr 4a für den Kollektorvorlauf und/oder den Vorlauf
für Raumheizung oder den Brauchwasserbereiter und/oder als Entlüftung.
Wenn ein Behälter z.B. mit Wasser gefüllt ist, wiegt er im betrachteten Beispiel rund vier Tonnen. Eine wärmedämmende
Auflagerung für die Tanks ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung in der Weise vorgesehen, dass relativ tiefe, z.B. 1m,
Schichtgutbetten 5 angeordnet sind, die ihrerseits durch Verlängerung der zwischen den Tanks angeordneten Wärmedämmungen
nach unten (Pos. 2 bu) auch voneinander wärmegedämmt sind, wobei allerdings hier die Dämmschichten nach unten zu keilförmig
oder stufenweise dünner werden sollen, vgl, als Beispiel 2bu in der rechten Hälfte von Fig. 1b. Als Schüttgut
für die Betten wird besonders trockener Sand, möglichst ohne Feinanteil und mit einheitlicher Körnung,oder entsprechend
feinkörniger Kies, vorgesehen. Unter den Betten ist gegebenenfalls eine gemeinsame Fundamentplatte 6, z.B. aus Stahlbeton,
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vorzusehen. Falls die Fundamentρlatte und oder das Grundwasser
vor Aufwärmung durch die das Bett 5 durchdringende (Ab-)Wärme geschützt werden sollen, wird erfindungsgemäss
eine ausgedehnte, z.B. plattenartige. Wärmetauschfläche 7
zwischen Bett und Fundamentplatte, oder im Bett nahe dessenunterem Ende, vorgesehen. Die Kanäle in dieser Abwärme-Aufnahmefläche
7 sollen erfindungsgemäss als Verdampfer, "bzw. allgemeiner Wärmequelle oder als Zwischenmittelkreislauf
auf die Verdampfer- bzw. Wärmequellenseite, einer Wärmepumpe schaltbar sein (Anspruch 11).. Nach einer anderen Ausgestaltung
der Erfindung (Anspruch 12) sollen diese Kanäle von Kaltwasser, oder noch beinahe kaltem Wasser, zur Vorwärmung für
die Brauchwassererwärmung, durchströmt werden, vgl. in Fig. 1a die Andeutung der zur Abv/ärme-Aufnahmefläche 7 gehörigen
Leitungen 7a.
Wie sich aus Fig. 1b ergibt, erfordert die gezeigte Speicheranlage
eine grössere Kellerhöhe als üblich, wenn man die Fundamentplatte 6 als Kellerboden ansieht. Dies ist aber
nicht nötig, man kann sich den Kellerboden in Bereichen, die an die Speicheranlage anstossen, auf Höhe Oberkante des
Bettes 5 oder in einer zweckmässigen Höhe der Tanks vorstellen
oder auch auf Höhe der Oben-Däramung 2e, 2d. Zu dieser ist nachzutragen, dass ihre Randbereiche (2d) wie
gezeigt mit abnehmender Dicke ausgeführt sein können.
In Fig. 1b ist ferner als Beispiel eine tragende Aussenwand 8a des Gebäude's sowie eine tragende Mittelwand 8b eingezeichnet.
Als wichtige erfinderische Einzelheit ist rechts gezeigt, dass sich die Umschliessungs-Wärmedämmung an der
Wand(8a) abstützt» Wenn es nicht möglich ist, die Wand mit der Wärmeleitungs-Abwärme der Umschliessungsdämmung zu belasten
und/oder eine Durchfeuchtung der Wand zu "befürchten
ist, wird als eine weitere Lösung (statt seitlich angeordneten Abwärme- Aufnahmeflächen 7c) vorgeschlagen, den mit Abstützungs-Vorsprüngen
versehenen Spalt zwischen Umschliessungsdämmung (2c) und Wand (8) zu belüften, vgl. in der Hauptanmeldung
besonders Fig. 15 mit zugehöriger Beschreibung.
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• Aό.
Eine andere wichtige Ausgestaltung wird entlang dem Wandteil 8"b gezeigt. Hier verbleibt ein Spalt zwischen Gebäudewand
und Aussenseite der Umschliessungsdämmung. Dieser ist mit Schüttgut, z.B. Sand, gefüllt (Füllung 9), um auf einfachste
Weise eine Abstützung der Umschliessungsdämmung, und damit des ganzen Speichers, am Wandteil 8b zu erzielen. Als
Schutz gegen Wärmestau an der Wand (8b) kann eine Abwärme-Aufnahmeflä.che
7c in oder an der Sandfüllung bzw. vor der Wand vorgesehen werden, vgl. Erläuterungen oben. Nach einer
anderen vorteilhaften Variante wird allerdings die Füllung innen, dh. zwischen Umschliessungsdämmung 2c und Behältern
(z.B. 1 1) angeordnet und wirkt so als zusätzliche Wärmespeichermasse. Pur die unmittelbare !Nachbarschaft zwischen
Umschliessungsdämmung und v/andteil 8b gilt dann auch das zum
Wand teil 8cf Ausgeführte.
Fig. 1a, b ist nur als Beispiel zu werten, für die fast schon kleinste Speicheranlage, die in Betracht kommt. Oft werden
grössere Anlagen nötig sein, die sich aber im wesentlichen mit den anhand Fig. 1a,b gegebenen Lehren aufbauen lassen,
mit einigen zusätzlichen Erkenntnissen, die mit den folgenden Figuren, zunächst 1c;vermittelt seien. In Fig. 1c ist gezeigt,
wie die nächst grössere Zentralgruppe, mit vier Behältern 1a,b,c,d statt drei Behältern, zusammengestellt werden kann«
Auf einen quadratischen Grundriss muss mit Rücksicht auf die gegebenen Wände (8a,b) oft verzichtet werden. Der Grundriss
ist, wie Fig. 1a, sym^trisch, vgl. die Symfetrielinien. Bei
diesem Grundriss sind "links" anstelle eines Tanks zwei vorgesehen, dafür "oben" und "unten" im Grundriss ein Tank (statt
zwei in Fig. 1a) geplant. Resträume 10 sind mit Schüttgut als zusätzliche Speichermasse gefüllt, das nach Fig. 1c auch
die Zwischendämmung zwischen aussen angeordneten Behältern, z.B. 1k,g, bewirkt. Eine wichtige Einzelheit, die auch für
die übrigen Figuren gilt, ist in Fig. 1c zwischen Tank 1b und 1c gezeigt: Die Tanks sind oft, insbes. wenn sie aus Kunststoff
hergestellt sind, mit stark/ gerundeten Kanten ausgeführt. Nach einer ersten Ausführungsform können die hierdurch
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zur Zwischendämmplatte 2a hin gebildeten Zwickelräume leer, dh. mit Luft gefüllt, bleiben. Im Rahmen der Erfindung wird
aber auch vorgesehen, auch solche Zwickelräume/yriit Schüttgut,
insbes. Sand, zu füllen, so zusätzliche Speichermasse zu gewinnen und die Warmedämmung, sowie ggfs. auch die gegenseitige
Abstützung der Bauteile, zu verbessern. Für weitere Bezugszeichen gelten die Ausführungen zu Fig. 1a,b.
In Fig. 2 wird die Anordnung von sieben Batterietanks der hier zugrundegelegten Proportionen als Zentralgruppe gezeigt.
Hauptsächlich aber wird ein Ausführungsbeispiel gegeben, das mehr dem besonders in Anspruch 7 niedergelegten Konzept
Batterietanks-Schüttgut entspricht. Hiernach wird z.B. in den gewachsenen Baugrund die Zentralgruppe mit z.B. sieben
Batterietanks eingesenkt (Fig. 26). Zuvor kann allerdings zum Schutz gegen Grundwasser-Aufwärmung und Verwerten der
Abwärme - und hier zugleich als Abschottung gegen das Grundwasser - eine Abwärme-Aufnahmefläche 7 eingebracht werden (gestrichelt).
Diese kann auch an der Stelle 7b angeordnet sein. Eine Wärmetauschfläche 7b (gestrichelt) kann jedoch auch
zusätzlich zu Pos. 7 vorgesehen sein als Speicher-Entlade-Wärmetauschflache
für ein mittleres Temperaturniveau. bchliess—
lieh kann Pos. 7b auch fehlen. Pos. 7 und 7b sind nach einer
Ausführungsform beidseitig von Schüttgut bzw. Baugrund umgeben. Wenn für die Füllung oberhalb dieser Flächen 7 und 7b
anstelle von z.B. Sand der vorher ausgehebene Baugrund vorgesehen ist, wird dieser vor dem Einfüllen vorteilhafterweise
homogenisiert, dh. zerkleinert, das ist primär mit "aufbereitet im Anspruch 7 angesprochen. Diese Füllung stellt dann zugleich
die Bettung für die inneren Tanks dar. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist unter den inneren Tanks
als Bettung eine entsprechend feste Wärmedämmung 5a vorgesehen. Diese wird vorteilhafterweise stückweise den einzelnen
Behältern zugeordnet, so dass einzelne Senkungen aufgenommen werden können,und ggfs. auch schon werkseitig am Tankboden
befestigt. Die Zwischendämmung 2a ist Sand, aufbereiteter Baugrund oder wie nach Fig. 1 hochwertigerer Wärmedämmstoff»
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Solcher Dämmstoff kann auch nur über einen Teil der Tankhöhe vorgesehen werden und - ebenso wie der Bettungsdämmstoff
(5a, bzw. 5a') - vor dem Einbringen der Tanks an diesen befestigt, ggfs. angeschäumtysein. Dies ist in Fig. 2b
für den rechts liegenden Tank der inneren Gruppe gezeigt, der rechts für sich noch einmal gezeichnet ist. Babei kann
man die äussere Gesamtkontur "glatt" halten, so dass der Tank ggfs. im Anlieferungszustand einfach z.B. in einen
Schlitzgraben im Baugrund eingesenkt werden kann. Das nach Pig, 2 mitberücksichtigte Konzept ist» dass um die Tanks gelagertes Schüttgut in stärkerem Masse als Y/arme dämmst off und
als Wärmespeichermasse herangezogen ist. Daher ist seitlich,
zu den Tanks der äusseren bzw. "Gurtel"-Gruppe hin,ggfs. nur
Schüttgut vorgesehen. TJm die ¥ärme der Zentralgruppe über
lange Zeit besser "zusaDmenzuhalten", kann jedoch zusätzlich
eine Gruppendämmung 2b aus hochwertigem Dämmstoff, wie er bei Fernheizleitungen angewandt wird, vorgesehen werden (gestrichelt)»
Diese Dämmschicht kann, insbesondere zum Vereinfachen der Montage, auch entlang der Innenkontur der Gürtelgruppe(n)
oder der Aussenkontur der Zentralgruppe (z.B. Mg. 3b mittlere und untere Tanks) angeordnet werden. Die
Anordnung der in Fig. 2 aus sieben Tanks gebildeten Zentralgruppe und einer aus acht Tanks gebildeten Gürtelgruppe im
Grundriss geht als ein vorteilhaftes Beispiel aus Fig. 2a hervor. Die Anordnung wird im Einzelfall durch die Anordnung
der Grundmauern des betreffenden Gebäudes mit bestimmt. Die Gürteigruppe soll nach aussen wiederum durch Schüttgut gedämmt
sein (Fig. 2a, 2b rechts) oder zusätzlich durch eine Dämmschicht 2c (Fig. 2b links). Diese ist insbesondere dann
vorzuschlagen, wenn eine tragende Mauer (vgl. Fig. 2b, Pos.8a) vor Speicherwärme zu schützen ist. Zusätzlich sind ggfs. die
zu Fig. 1 Pos.8a, 8b vorgeschlagenen Massnahmen angebracht.
Falls die schlechtere Zugänglichkeit in Kauf genommen werden kann, soll das Konzept nach Fig. 2 auch "zweistöckig" verwirklicht
werden. Dies insbes, in der Form, dass die Abstände 2a.
jeweils zu einer vollen Behälter~Grundriss-Fläche vergrössert
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sind oder jeder zweite Behälter weggelassen wird. Bevorzugt auf diese Flächen ordnet man dann die Tanks des "oberen"
Stockwerks an, die man als Aufstellung im Keller konzipieren kann, während das untere Stockwerk/ höhenmässig bevorzugt
unter dem Kellerboden liegt.
Auch die Schuttguträume der Gürtelgruppe können durch Abwärme-Auf
nähme fläche η (7) zu einem wesentlichen Teil abgeschlossen
werden (in Fig. 2b links gestrichelt).
In JJ1Ig* 2a ist durch Temperaturzahlen (0C) in den Tanks ein
Speicherzustand angedeutet, wie er z.B. etwa Anfang Dezember vorliegen mag. Die Entladung ist im Tank links oben der
Gürtelgruppe am weitesten fortgeschritten, dieser Tank war im
Spätsommer.auch nur wenig aufgeladen worden, um niedrige Heizungsvorlauftemperaturen für spätsommerliche Regentage
liefern zu können. Die Entladung beträgt nur 10 , weil auf diesem Temperaturniveau auch im November nachgeladen werden
konnte. Ähnliches gilt, auf höherem Temperaturniveau, für den (55)4O°-Tank. Beim (70)50°-Tank, (75)6O°-Tank und (80)65°-Tank
wurde schon deutlich mehr entladen als nachgeladen v/erden konnte, insbesondere auch durch Yifanderanzapfung/ für die
Brauchwassererwärmung. Die übrigen Temperaturabfälle von
10 , bis 5 im Zentrum der Zentralgruppe, beruhen nicht auf Speicherentladung sondern auf den Speicherverlusten durch die
Gehäuse~¥ärmeverluste. Die Temperatur angaben sollen nicht
streng gelten, jedoch die Speicher - Ladestrategie und Entladestrategie in Verbindung mit der Stufen-Ansteuerüng lehren,
s. auch die Hauptanmeldung, insbes. deren Fig. 23 mit zugehöriger
Beschreibung. Bevorzugt entspricht nun allerdings jede Anzapfstelle A1 bis A^0 in Fig. 23 einem eigenen viel
kleineren Behälter, bzw. weil nach Fig. 2a fünfzehn Tanks vorliegen, erhöht sich die Zahl der Anzapfungen, Ansteuer-
2.5.
stellen, auf Y15«
Mit Fig»3 wird eine weitere erfinderische Ausgestaltung
veranschaulicht, die insbesondere beinhaltet, dass sich die
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Speicheranlage durch eine tragende innere Gebäudewand 8"b
"hindurch"-erstreckt und/oder dass, bei noch grosserem Einsatz
von Schüttgut anstelle von Warmwasser als Speicherstoff vgl.
Pig. 3a,b,rechts - die Gürtelgruppe nur durch Schüttgut,
mit kaum speichernden Lade-Entlade-Wärmetauschflachen 7b',
gebildet ist. Dabei erstreckt sich die Gürtelgruppe auch unten, dh. im ganzen becherförmig, um die Zentralgruppe,
die hier aus zehn Tanks aufgebaut ist. Die Zwischendämmung 2a ist hier als Schüttgut vorgesehen. Einhüllende, umschliessende
Gruppendämmungen, 2b, bestehen aus hochwertigerem Dämmstoff, ebenso wie die Umschliessungsdämmung 2c, die angenähert
Pos. 103 der Hauptanmeldung (Fig.5) entspricht, während Pos.7b*
eine Entsprechung in Pos. 111, 112, Pig, 5 der Hauptanmeldung
mit zugehöriger Beschreibung,haben und Pos. 2b" lxif{
Pos. 104 der Hauptanmeldung. Die tragende Wand 8b ist durch
Wärmedämmschichten 8c beidseitig bis zum Fundamentteil Sd
hinunter vor raschen Temperaturänderungen und Spitzentemperaturen geschützt. Eine wesentliche Aufwärmung der Wand
soll allerdings nicht verhindert werden, so dass die Zentralgruppe beidseitig der Wand thermisch im wesentlichen eine
Einheit bildet, dh. die Wand nicht stark als V/ärme senke wirkt. Hierzu sollen aus dem Speicher ragende Übertragungs-Bereiche
der Wand, z.B. die Bereiche 8e, bevorzugt aus zwar tragendem, aber schlecht wärmeleitendem Baustoff,wie Porenbeton und dgl.,
bestehen. Im wesentlichen ist die Anordnung in Fig»3, wie in
den übrigen Figuren, symetrischj vgl. die Symetrielinien in
Fig. 3a-,b. Abweichungen von der Symetrie geben erfindungsgemässe
Varianten an. Mit dem Beispiel gemäss Fig.3 soll
gezeigt werden, dass die zwischen Fig. 5 der HauptanmeIdung
und Fig. 1 dieser Anmeldung möglichen Varianten zum bchutzumfang
des Anmeldungskomplexes gehören sollen. Zu nicht besprochenen Bezugszeichen s. die entsprechenden Ausführungen
zu den übrigen Figuren, auch denen der Hauptanmeldung. Die
Abschrägung der Umschliessungsdämmung gemäss Fig, 36 unten
lehrt, dass Ecken, die nur hochwertigen Dämmstoff kosten, aber als Speichermasse wegen zu grosser Entfernung von lade-Entlade-Wärmetauschflächen
(7b1 bzw. 1m) uninteressant sind, abgeschnitten werden sollen. In Fig.3a ist mit der umfassenden
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Abwärme-Aufnahmefläche 7 ein lücKenioser Grundwasser-Erwärmungsschutz
vorgeschlagen. Die Lade-Ent1ade-Wärmetauschflächen 7b1
sind gezielt mit Abstand voneinander gezeichnet und das Schüttgut in diesem Abstand stellt die Zwischendämmung 2a dar. D.h.
dass die einzelnen flächen 7bf, 7b, einzeln per Wanderansteuerurg
benutzt werden sollen. Auch hier wird also die Gürtelgruppe
zonenweise geladen und entladen, und es soll auch erfindungsgemäss die eine Fläche 7b 1 zum Laden des Speichers benutzt
werden und gleichzeitig eine andere Fläche 7b1 - auch aus der gleichen Speichertemperaturstufe - zum Entladen des Speichers, ebenso wie dies für entsprechende Tanks vorgesehen ist. Fig.3a lehrt auch ~ vgl. rechten Tank der Zentralgruppe - für gegebenenfalls unter den Tanks angeordnete Gründungs-Warmedämmungen 5a'J eine lastverteilende und versteifende Gründungsplatte 5b vorzusehen. Pig.4 zeigt, bevorzugt als Grundriss, weitere wesentliche Merkmale, insbes. als Erläuterungen zu Anspruch 13. Zunächst ist zu bemerken, dass für die Lehre des Anspruchs 13 auch Tanks aus Metall in Betracht .kommen. Besonders attraktiv erscheint das Umschäumen mit relativ steifem Wärmedämmstoff,
insbesondere Polyurethan, Polyäthylen, allerdings für zum Kriechen neigende nankwände aus Kunststoff, die hierdurch wirksam zusätzlich abgestützt werden können. Auch entstehen hierdurch ebenflächige Körper, die ohne v/eitere Arbeitsgänge bündig zusammengestellt werden können und zusätzlich dann noch als einheitlicher Block kraft schlüssig umfasst v/erden können, s.dazu die Ausführungen zu Fig.1b, Pos.958b,8a. In Fig. 4 sind für
eine Zentralgruppe von Tanks als Beispiel zwei Formate gezeigt, einmal das Fig.1 ff zugrundegelegte und - natürlich meist nicht nebeneinander sondern alternativ - quadratische Säulen 1e - h. von gleicher Höhe wie die Kuben 1a-d. Die Zwischendämmung 2a ist demnach durch die Umschäumung verwirklicht. Aussen schliesst
unmittelbar eine Gruppendämmung 2b an, vorzugsweise becherförmig, oder sogar nur ausschliesslich unten. An die Gruppendämmung kann eine Statikschicht 11 anschliessen, z.B. aus einer oder-mehreren Stahlbeton-Fertigteilplatten oder aus einem -.7 arme spannung en
noch besser gewachsenen Baustoff. Es folgt als Gürtelgruppe
eine dicke Schüttgutschicht mit einer oder mehreren Stufen von mehreren Lade-Entlade-Wärmetau.schflächen 7b1 mit den entsprechenden Anschlüssen 7a1. Das Schüttgut ist eingefasst von der Umschliessungsdämmung 2c, die wie zu Fig. 1b,Pos.9,8b,8a
zonenweise geladen und entladen, und es soll auch erfindungsgemäss die eine Fläche 7b 1 zum Laden des Speichers benutzt
werden und gleichzeitig eine andere Fläche 7b1 - auch aus der gleichen Speichertemperaturstufe - zum Entladen des Speichers, ebenso wie dies für entsprechende Tanks vorgesehen ist. Fig.3a lehrt auch ~ vgl. rechten Tank der Zentralgruppe - für gegebenenfalls unter den Tanks angeordnete Gründungs-Warmedämmungen 5a'J eine lastverteilende und versteifende Gründungsplatte 5b vorzusehen. Pig.4 zeigt, bevorzugt als Grundriss, weitere wesentliche Merkmale, insbes. als Erläuterungen zu Anspruch 13. Zunächst ist zu bemerken, dass für die Lehre des Anspruchs 13 auch Tanks aus Metall in Betracht .kommen. Besonders attraktiv erscheint das Umschäumen mit relativ steifem Wärmedämmstoff,
insbesondere Polyurethan, Polyäthylen, allerdings für zum Kriechen neigende nankwände aus Kunststoff, die hierdurch wirksam zusätzlich abgestützt werden können. Auch entstehen hierdurch ebenflächige Körper, die ohne v/eitere Arbeitsgänge bündig zusammengestellt werden können und zusätzlich dann noch als einheitlicher Block kraft schlüssig umfasst v/erden können, s.dazu die Ausführungen zu Fig.1b, Pos.958b,8a. In Fig. 4 sind für
eine Zentralgruppe von Tanks als Beispiel zwei Formate gezeigt, einmal das Fig.1 ff zugrundegelegte und - natürlich meist nicht nebeneinander sondern alternativ - quadratische Säulen 1e - h. von gleicher Höhe wie die Kuben 1a-d. Die Zwischendämmung 2a ist demnach durch die Umschäumung verwirklicht. Aussen schliesst
unmittelbar eine Gruppendämmung 2b an, vorzugsweise becherförmig, oder sogar nur ausschliesslich unten. An die Gruppendämmung kann eine Statikschicht 11 anschliessen, z.B. aus einer oder-mehreren Stahlbeton-Fertigteilplatten oder aus einem -.7 arme spannung en
noch besser gewachsenen Baustoff. Es folgt als Gürtelgruppe
eine dicke Schüttgutschicht mit einer oder mehreren Stufen von mehreren Lade-Entlade-Wärmetau.schflächen 7b1 mit den entsprechenden Anschlüssen 7a1. Das Schüttgut ist eingefasst von der Umschliessungsdämmung 2c, die wie zu Fig. 1b,Pos.9,8b,8a
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• 46-
beschrie"ben abgestützt sein kann. Die Bauweise insgesamt nach
Fig.1 wird auch mit den zuletzt beschriebenen und in Anspruch
13 angeführten werkseitig wärmegedämmten Tanks beansprucht.
Letztere können aber, als Kantenschutz und ggfs. zum
,/vgl.Pos. 1'.Aufnehmen von Leitungen,erheblich abgeschrägte Kanten erhalten
Zur Wirkungsweise der beanspruchten Speicherkombination Batterietankwarmwasser-Sehüttgut sei ausgeführt, dass z.B.
nachts, wenn die Heizung abgestellt ist, ein untertags teilweise entladener Batterietank durch Wärmeleitung aus dem
umgebenden Schüttgut nachgeladen wird. Umgekehrt lädt in Sommernächten, wenn der Kollektorkreislauf untertags den
Batterietank (und nur indirekt und langsam) das Schüttgut aufgeladen hat, der Batterietank durch Wärmeleitung das Schutt·
gut vielter auf.
ils Wärmetauschflächen 7b, 7b1 kommen möglichst billige,
ausgedehnte, korrosionsfeste Kanalgebilde in Betracht. Das Multibeton-Schlauchrohr wird oft nicht ausreichend temperaturfest
sein. Aber vorgebogene Rohrschlangen oder Kanalplatten aus Polyäthylen-Hart, Polypropylen und Copolymeris'aten beider
Stoffe werden besonders empfohlen, auch das Rippenrohr gemäss Hauptanmeldung, Fig. 43 mit zugehöriger Beschreibung. Ferner
werden dafür die bekannten, im Zentralheizungsbau als Fussboden-Heizflachen
erprobten Bauweisen vorgeschlagen, z»B, Stahlrohrschlangen in Beton eingebettet, vgl. auch Hauptanmeldung,
Fig.5 Pos.111,112, mit zugehöriger Beschreibung.
Eine wichtige erfinderische Ausgestaltung des Hauptpatents, insbesondere dessen Ansprüchen 19» 99 - 105, besteht in äsx
Weiterbildung der Lehre des Anspruchs 14 auch darin,- die Cfesamtheit
der Unterkühlungslatentspeichermasse in zahlreichen voneinander hermetisch getrennten Portionen vorzusehen. Wenn
nämlich aus Gründen einer preiswerten Herstellung nicht verhindert wird, dass in einer grossen Menge, z.B. einige m ,
Latentspeichermasse einige wenige Krxstallisationskeime verbleiben, welche die Unterkühlung verhindern würden, so bedeutet
das bei einer Unterteilung dieser Masse in Portionen in der G-rössenordnung von Dekal^itern, dass bei einigen
hundert bis tausend Portionen nur einige wenige nicht oder - . "in unzureichendem Mass unterkühlbar sind. Diese wenigen
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. /ff.
Portionen können entweder schon bei der Herstellung durch
Prüfverfahren ausgeschieden v/erden oder sie verbleiben in der Gesamtheit und geben dort ihre Wärme eben alsbald
nach Aufladung ab. Dies kann zur Mindesttemperaturhaltung der Hauptmasse willkommen sein. V/enn die Gesamtheit der
Portionen z.B. in eine Wärmetransportflüssigkeit eingetaucht ist, die zugleich als Flüssigkeitsspeicher einer niedrigeren
Temperaturstufe dient, vgl. Hauptpatent Anspruch 99-105 und Mg. 55 - 57 mit zugehöriger Beschreibung, so erhöhen diese
wenigen nicht oder wenig unterkühlbaren Portionen eben die
Wärmeabgabeleistung dieser niedrigeren Stufe.
Eine zur Erfindung gehörige besonders vorteilhafte Ausführungsform der Portionierung ist der Einschluss der Speichermassenportionen
zwischen zwei Flächen, z.B. aus Kunststoff, insbesondere zwei Kunststoff-Folien, die miteinander Felder,
z.B. quadratische Felder, bildend derart verbunden sind, dass jedes Feld einen kissenartigen Hohlraum für eine Portion
bildet, wie dies in der Verpackungstechnik an sich bekannt ist. Bevorzugt wird ein Werkstoff gewählt, der bei den auftretenden
Betriebstemperaturen elastisch bleibt und so in der Lage ist, die Volumänderung der Füllung bei deren Erstarren
und Schmelzen elastisch aufzunehmen, was den Vorteil ergibt, dass sich auch bei erstarrender oder erstarrter Füllung kein
Spalt zwischen Füllung und Einschlusswand auftut, der einen
grossen Wärmeübertragungswiderstand hätte. In dieser Weise können z.B. mattenförmige Gebilde, die sehr viele solcher
Kissen enthalten, einen Speicher bildend aufgehängt sein bzw. in eine Wärmetransportflüssigkeit eingehängt sein, wobei nach
einer besonderen Ausgestaltung die Wärmetransportflüssigkeit während der Zeitperiode der Unterkühlung der Latentspeicherfüllung
eine temperaturniedrigere Speicherstufe bildet,, bzw.
einen Flüssigkeits-Wärmespeicher von solch einer niedrigeren Temperatur darstellt.
Die Unterteilung in eine grosse Anzahl voneinander getrennter unterkühlbarer Latentspeichermassenportionen bedeutet natürlich,
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auch jede Portion eigens "zünden" zu müssen. Entsprechend
preiswert muss die für jede Portion vorgesehene Zündvorrichtung ausgebildet sein. Dies erscheint jedoch .ohne
Schwierigkeit möglich, z.B. mittels in die Einschlussflächen dicht mit eingebetteter Drähte für Peltier-Elemente.
Im Rahmen des Erfindungskomplexes wird auch beansprucht, bei
Unterbringung der z.B. teils nicht, teils schon unterkühlbaren Latentspeichermasse in Gebäudeumschliessungen , insbesondere
Wänden, die daneben.zum Erzielen der nötigen Gesamtkapazität, z.B. für einen Quartal- oder Jahresspeicher,
noch nötige, nicht mehr in der Gebäudeumschliessung unterbringbare
Speichermasse, insbesondere ebenfalls Latentspeichermasse, im Dachboden unterzubringen. Dabei wird bevorzugt Luft
als Kollektor- und Speicher-'i/ärmetauschfluid, möglichst auch
als Raumheizfluid, vorgesehen. Die Lösung hat wie die nach Fig. 8, 10 der Hauptanmeldung den Vorteil kurzer Leitungswege und eines von der Heizanlage frei bleibenden Kellers.
Das Konzept nach Fig. 8, 10 der Hauptanmeldung hat jedoch
den Fachteil, dass grosse Gewichte der Speichermasse, z.B. mehrere Tonnen, im Dachboden zu lagern, d.h. statisch sicher,
auch gegen Erdbeben, abzustützen sind. Diese Schwierigkeit entfällt bei Unterbringung der Speichermasse in den Wänden
des Gebäudes, jedoch auch bei der vorstehend beanspruchten zusätzlichen Unterbringung von Restmengen im Dachboden. Alle
vorstehend als Erfindung beanspruchten Ausführungen über Latentspeicher beziehen sich einerseits auf Anspruch 14 dieser
Anmeldung und damit auch auf deren Ansprüche 1 - 13. Andererseits werden sie auch unabhängig von den Merkmalen dieser
Ansprüche beansprucht.
Die in dieser Anmeldung beschriebenen Plüssigkeitsspeicher
in Form von Batterie-Tanks bzw. Batterie-Behältern sollen sowohl unter Druck betrieben werden - freie Oberfläche des
Gesamtsystems mindestens so hoch gelegen wie die Oberkante einei Dachkollektors, als auch drucklos, dh. ein freier Flüssigkeitsspiegel
besteht im Speicheroberteil oder nur wenig darüber in
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zugehörigen Entlüftungs- "bzw, Niveauhalteeinrichtungen.
Nach einer wichtigen Ausgestaltung der Erfindung - Anspruch 15» 16 - wird jedoch diese Frage in besonderer Weise
gelöst, damit sehr einfach der Frostschutz für den Kollektor erzielt und es werden dessen v/ärmeVerluste bei Ruhezuständen,
z.B. nachts, herabgesetzt, wobei jedoch der Pumpenergieaufwand für den Kollektorumlauf in massiger Höhe bleibt, liach
dieser Ausgestaltung stehen die Flüssigkeits-Tanks bzw. -Behälter des Speichers 1, Fig.5, wie ein Zentralheizungskessel unter dem statischen Druck des Heizsystems. Dieses
System hat sein freies Flüssigkeitsniveau, d.h. ein gross :-3U bemessendes Ausdehnungsgefäss 252b, dort wo es für die
Funktion des Heizsystem nötig ist, z.B. im Dachboden, aber
wie hier vorauszusetzen ist unterhalb des höheren Teils des Daches. Nach der Erfindung wird nun vorgeschlagen, dass dex"
Kollektor, oder jedenfalls sein ganzer frostgefährdeter
Bereich, übe - diesem Flüssigkeitspegel angeordnet ist. D.h.
in der Regel im oberen Teil des Daches. Fig. 5 ist in dieser Hinsicht nicht »aßstäblich. Im Kollektorumlaufsystem steht
die Flüssigkeit, meist Wasser, bei Stillstand der Kollektorumwälzpumpe nur so hoch wie im Ausdehnungsgefäss 252b, d.h.
der Kollektor 2 ist entleert, nur mit Luft gefüllt. Feinere Niveauunterschiede, die durch die Strömungsdruckverluste
im System entstehen, werden bei der Bemessung natürlich berücksichtigt, brauchen zunächst aber nicht betrachtet zu
werden. -7/ird nun die Kollektorumwälzpumpe P^ in Betrieb gesetzt,
steigt der Wasserpegel über Έ im Kollektorrücklauf
max
hinaus, der Kollektor wird gefüllt und tritt in Funktion und von einer Überlaufkante am oberen Ende des Kollektors ab, z.B.
Ende der Überströmleitung Ü, rinnt das Wasser in einer als freies Gerinne bemessenen Gerinne-Leitung GL zurück, z.B.
zu einem Zwischengefäss ZG, dessen Gasraum mit dem des Ausdehnungsgefässes 252b über die Atmosphäre oder eine Verbindungsleitung
V-j- kommuniziert, und in dem sich der jeweilige
freie Flüssigkeitspegel des Systems, während des
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stationären Betriebs, z.B. N in» einstellt. Vom Zwischengefäss
strömt der Kollektorvorlauf in üblicher Weise zum Speiche-r (Kollektorvorlauf 256). Während der Kollektor 2
gefüllt wird, sinkt im Ausdehnungsgefäss und im Zwischengefäss der Pegel um einen dem Wasserinhalt des Kollektors
entsprechenden Betrag. Umgekehrt füllen sich diese entsprechend dafür zu bemessenden Gefässe beim Entleeren des
Kollektors um den gleichen Betrag, vgl. PegelSchwankung
zwischen IT und N. · Das Entleeren erfolgt im Prinzip
einfach durch Abstellen der Kollektorumwälzpumpe Pg. Wenn
diese Pumpe Rücklauf zulässt, strömt der Inhalt des Kollektors rückwärts durch diese Pumpe zurück in den Speicher bzw.
ein Teil füllt den Kollektorrücklauf. Der in Fig.' 5 bereits /
rechts der überlaufkante am oberen Kollektorende befindliche
Flüssigkeitsanteil rinnt vollends ins Zwischengefäss ZG. Durch die Gasraum-Verbindung VL,von Ausdehnungsgefäss und
Zwischengefäss kann das Ganze jedoch auch mit konstantem Gesamtvolumen betrieben werden, dh. ohne offene Verbindung
zur Atmosphäre. Bei Veranlassung, z.B. zur Vermeidung von Säuerstoffaufnähme der Flüssigkeit, Korrosion im Gesamtsystem
und im Kollektor, soll auch ein Inertgaspolster vorgesehen werden. Wesentlich ist dabei, dass das beim Entleeren
des Kollektors im Ausdehnungsgefäss und/oder im Zwischengefäss verdrängte Gas über die Gerinne-Leitung GL oder eine
eigene Leitung in das obere Ende des Kollektors gelangen kann um im Kollektor das ablaufende Wasser volumenmässig zu _
ersetzten. Umgekehrt wird beim Füllen des Kollektors dessen
Gasinhalt, wenn er nicht durch eine Entlüftung/Belüftung EÖ am oberen Ende des Kollektors abgelassen wird, in das
Zwischengefäss bzw. Ausdehnungsgefäss verdrängt. Voraussetzung für den Vorschlag ist, dass das Kollektorkanalsystem
selbsf'entlüftend, und selbstentleerend, ausgebildet ist.
Eine der Verbindungsleitung VL der Fig. 5 ähnliche Leitung wird auch noch für Fig. 34 der Hauptanmeldung vorgeschlagen,
indem die dortige Leitung 253 nicht in die Atmosphäre, sondern in den Gasraum des "Lagergefässes" 252a geführt wird. Auf diese
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Weise ist auch für die dort gezeigte Anordnung Betrieb unter Abschluss von der Atmosphäre möglich. Als Ausführungsbeispiel
bezeichnet in Fig. 5 S einen oberen im wesentlichen horizontalen Sammler für den Kollektor und Su einen unteren,
im wesentlichen horizontalen Sammler. Beide Sammler können aber zu ihren Abflüssen (6[L bzw. KR). hin leichte, die
saubere Entwässerung gewährleistende Gefälle aufweisen. An den unteren Sammler 8 kann ein Stück der Kollektorrücklaufleitung
mit vergrössertem Durchmesser anschliessen, in welchem sich mit günstiger kleiner Oberfläche der Pegelstand
Ii o__ ausbilden kann. Mit Pig.5 ist auch eine eigene Sicherheitsausdehnungsleitung
SA vorgeschlagen, die zwischen Flüssigkeitsspeicher 1 und Ausdehnungsgefäss 252b verläuft
und erfindungsgemäss am unteren, temperaturniedrigsteii Ende,
bzw. allgemein in die teniperaturniedrigste Yerdrängungsstufe
des Speieheraf einmündet, so dass -immer nur das temperaturniedrigste
Speicherwasser in das Ausdehnungsgefäss verdrängt
werden kann.
In Hg. 5 steht der Speicher 1 somit auch für andere Speichertypen als Grossraumspeicher, insbesondere auch für Batterietank-Y/armwasserspeicher.
Auch ein vorteilhaftes Anschlusssystem am Speicher wird durch Pig» 5 erfindungsgemäss vorgesehen.
Es sind zentrale Wechservorrichtungen ZW.. und ZvYp
gezeigt, die z.B. Kollektorvorlauf KV, Heizungsrücklauf R und Brauchwasserbereiterrücklauf BBR aufnehmen und möglichst
temperaturrichtig an den Speicher weiterleiten,vgl. als Beispiel die Anschlüsse A1 bis A~, und die von solchen Anschlüssen
in günstiger Weise abzapfen und an Kollektorrücklauf KR, Heizungsvorlauf 7 und Brauchwasserbereitervorlauf BBV weitergeben.
Die beiden Wechselvorrichtungen können auch zu einer einzigen Wechselvorrichtung ZW vereinigt sein, vgl. Hauptanmeldung
Fig. 23 mit Beschreibung. Für die übrigen Bezugszeichen gelten die an anderer Stelle dazu gemachten Ausführungen, s. besonders Hauptanmeldung Fig. 10, 23, 34 mit
Beschreibung. Hervorzuheben ist auch, dass bei der durch Fig. 5 vorgeschlagenen Kollektorfüllung, -Betrieb und -Ent-
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leerungjdas Kollektorumlaufsystem bevorzugt für sich, d.h.
getrennt von anderen Systemen, zum und vom Speicher geführt ist. Der Kern dieses Vorschlags sei auch noch anders formuliert:
Der höchste Punkt des kommunizierenden Systems Heizungskreislauf - Speicher - ggfs. Brauchwasserbereitungs—
kreislauf liegt tiefer als der niedrigste frostgefährdete Punkt des Kollektors.
vVie aus Pig. 5 ersichtlich^ist die erfindungsgemässe Art des
Entleerens, Füllens und Betreibens des Kollektors nicht an Plüssigkeitsspeicher gebunden, sondern auch bei anderen
Speicherarten, in denen Flüssigkeit bzw. Flüssigkeiten blosse Warmetransportniittel" darstellen, vorteilhaft. Entsprechend
wird diese Art allgemein, d.h. auch losgelöst von den av,-sprüchen
1 - 14 bzw. 1-10, beansprucht, und zwar nicht nur für Sonnen-Raumheizsysteme sondern auch für reine Sonnen-Brauchwasser
erwärmung.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Vorschläge der Hauptanmeldung
soll der Kollektor auch bei Prostgefahr gefüllt bleiben, wenn in der Gesamtanlage, zu Zwecken der Raumkühlung
im Sommer, in die Erde versenkte Wärmetauschkanäle (getrennt von einem etwaigen Schüttgut-Wärmespeicher) vorhanden
sind. Bei Prostgefahr soll erfindungsgemäss der Kollektorkreislauf auf diese Wärmetauschkanäle geschaltet
werden. Die so in die Erde eingebrachte Knlte bzw. entzogene ·
Viiärme __kommt der sommerlichen Raumkühlung mittels dieser
Kanäle zugute. Neben den vorstehenden und den im Anspruch 12 angeführten Vorschlägen besteht eine erfindungsgemässe
Lösung für den Värmeabtransport von den Abwärme-Aufnahmeflächen
auch darin, dass alle oder einzelne Aufnahmeflächen nachts, oder bei Prostgefahr für den Kollektor nachts und
untertags, auf bzw. in den Kollektorkreislauf geschaltet werden. Hierbei wirkt der Kollektor. - bei Aussentenperaturen
unter denen in der Aufnahme fläche - als Wärmesenke und der
Umlauf zwischen Kollektor und Aufnahmefläche kann dann
z.B. auch durch Thermosyphonwirkung vorgesehen werden, wenn ■die Durchströmung des Kollektors von oben nach unten ermöglicht
wird. t
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Als Ausgestaltung des Hauptpatents wird als besonders vorteilhafte Ausführungsform auch die Kombination beansprucht,
Luft als H1IuId für den auf dem Dach angeordneten
Kollektor vorzusehen, den Speicher als Latentspeicher mindestens zu einem wesentlichen Teil, bzw. überwiegend
im Keller anzuordnen und das Heizsystem als Luft-Heizsystem
vorzusehen, wobei vorzugsweise die Heizungsluft zuerst durch Flächenheizflächen, insbesondere Kanäle im Pussboden,
in der Decke, geleitet wird und anschliessend in den zu heizenden Raum entlassen wird.
Die Verbindungskanäle für die Luft zwischen^Kollektor am
Dach und "Speicher im Keller können als Hohlräume in Wänden des Gebäudes ausgebildet sein. Thermodynamisch, aus Gründen
des kleinsten ',Värmeleitverlusts, und auch für geringeren
Strömungsdruckverlust der Luft, ist es eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, für die Yerbindungskanäle
eigene Gebäudebauteile, ähnlich Kaminen, vorzusehen, möglichst mit rundem oder quadratischem lichtem Strömungsquerschnitt und sehr gut wärme- und schallgedämpft. Luft als
Kollektorfluid bringt keine ProstSchutzprobleme mit sieh.
Luft als Heizungsfluid und Speicherentladefluid ermöglicht die direkte Einführung des Heizmittels in den zu heizenden
Raum, d.h. es genügen besonders kleine Temperaturdifferenzen zwischen Wärmespeicher und Raumtemperatur. Me durch Y/ärmeleitung
durch die Wärmedämmung der genannten kaminähnlichen Verbindungskanäle-nach aussen fliessende Abwärme soll nach
einer erfindungsgemässen Variante ebenfalls durch Abwärme-Aufnahme
flächen 7 , oder durch Lüftungsspalte entsprechend Pig. 1b. bei Pos. 8a, bzw. Pig. 15 der Hauptanmeldung, abge~
führt werden.
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Vf
Le e rs e i te
Claims (1)
- (Patent-) AnsprüchejSonnenwärmeanlage mit einer Speicheranlage für die gesammelte Sonnenwärme, nach Patent .... (Patentanmeldung ) dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (1) aus mehreren, mindestens in der überwiegenden Anzahl gleichen, voneinander wärmegedämmten Flüssigkeits-j insbes. Warmwasserbehältern, d.h. aus Batterietanks, gebildet ist und/oder mehrere Flüssigkeits-, insbes. Warmwasser-Behälter bzw. -Tanks aufweist, die mindestens teilweise mit Abstand voneinander in Schüttgut eingebettet sind.2, Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass herkömmliche Heizöl-Batterietanks, nötigenfalls hinsichtlich der Temperaturfestigkeit an die bei Sonnenwärmespeichern auftretenden Temperaturen angepasst, als Flüssigkeitsbehälter vorgesehen sind,3. Speicher mit in der überwiegenden Anzahl gleichen, voneinander wärmegedämmten Behältern bzw. Tanks nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterietanks dicht gepackt angeordnet sind und als äussere G-esamt-Umschliessung eine stärkere Wärmedämmung vorgesehen ist als zwischen den einzelnen Batterietanks (Fig. 1 a, b, c, Fig.4).4-, Speicher nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche und gegebenenfalls zusätzlich nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass beim Laden und Entladen der Flüssigkeitstanks (1a - q_) und gegebenenfalls der von V/ärmetauschkanälen (7b, 7b') durchzogenen Speicherbereiche eine konzentrische, oder allgemein einander umschliessende, Stufenordnung, Reihenfolge, vorgesehen ist,5· Speicher nach mindestens einem der vorhergehenden ^nsprüche, . dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Tanks möglichst lückenfrei einander konzentrisch umschliessend gewählt ist (Fig. 1a, Ic).709823/03 916. Sp&icher nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, /^dul^n Wicen^'e^iiiietV dass die Tanks (1a - q), und gegebenenfalls Speicher-Wärmetauschkanäle (7b, 7i>*), al's Verdrängerspeicher hintereinandergeschaltet sind und/oder v7and er ansteuerung der Tanks und gegebenenfalls -Kanäle im Sinne der Hauptanmeldung vorgesehen ist.7. Speicher mit mehreren Flüssigkeitstanks, die mindestens teilweise mit Abstand voneinander in Schüttgut eingebettet sind, nach Anspruch 1 oder mindestens einem der Ansprüche 2~β, dadurch gekennzeichnet, dass die Tanks unmittelbar an ihrer Wandung mindestens zu einem wesentlichen Teil keine hochwertige Wärmedämmung aufweisen, sondern das umgebende Schüttgut, insbesondere Sand, gewachsener oder am Ort aufbereiteter Baugrund, preiswert einerseits die Wärmedämmung andererseits zusätzliche Speichermasse bildet (Fig. 2, 3).8. Speicher nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut von einer oder mehreren hochwertigen Wärmedämmschicht en (Fig. 2-4, Pos. 2b, 2c) eingefasst, umschlossen, ist, insbesondere in konzentrischer Weise.9. Speicher nach Anspruch 1, 7 oder 8, dadurch gekenzeichnet, dass das Schüttgut zusätzlich Wärmetausehfläehen - Wärmetauschkanäle (7b, 7b') zum Laden und/oder Entladen des Speichers enthält, die -für sich- eine kleinere Speicherwirkung aufweisen als die Flüssigkeitstanks, welche gegebenenfalls .(Fig. 2, 3) ihrerseits mit ihrer Oberfläche ebenfalls als Wärmetauschflache zum Schüttgut hin vorgesehen sind*10. Speicher nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 9j dadurch gekennzeichnet, dass bei konzentrischer Stufenanordnung mindestens eine innere Stufe bzw. innerer Bereich überwiegend Flussigkeitstanks als Lade-Entlade-Wärmetausehfläche bzw. Speicher aufweist und mindestens ein'äusserer Bereich Wärmetauschflächen Wärmetauschkanäle nach Anspruch 9 als Lade-Entlade-iärmetauschfläche (7b, 7b') aufweist (Fig. 3a, b rechts, Fig, 4).709823/039111. Speiqher nach mindestens, einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ganz aussen, bzw. in Aussenbereich, angeordnete Abwärme-Aufnahmeflächen (7, 7c) mit ihren wärmetauschkanälen als Verdampfer bzw. Wärmequelle, oder als Zwischenmittelkreislauf auf den Verdampfer bzw. auf die Wärmequelle, einer V/ärmepunpe schaltbar sind.12. Speicher nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ganz aussen, bzw. im Aussenbereich, angeordnete Abwärme-Aufnahme flächen (7, 7c) mit ihren Wärmetauschkanälen zur (Kalt-)Wasservorwärmung für die Brauchv/assererwärmung und/oder für Schwimmbadwassererwärmung vorgesehen sind,13. Speicher nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Batterietanks, insbesondere solche aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyäthylen, Polypropylen, werksseitig mit einer, relatif steifen, Wärmedämmung umgeben sind, insbesondere umschäumt sind, so dass ihr Volumen in der Aussenkontur, d.h. die äussere Oberfläche dieser Wärmedämmung, zu einem ebenflächigen Kubus wird oder zu einer Säule mit einem Quadrat oder einem regelnässigen Sechseck als Querschnitt (Fig. 4).14. Speicher nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche und besonders nach Anspr. 98 - 105 der Hauptarmeldung, dadurch gekennzeichnet, dass in die Flüssigkeitstanks Pakete und/oder Portionen mit Latentsp-*eichermasse eingebracht sind.15. Speichpr nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass seine Flüssigkeitstanks und/oder seine Fluss igkeits-'tfärmetauschkanäle mit dem Kollektorvorlauf, -rücklauf uhd/oder mit einem oder mehreren zugehörigen Flüssigkeits-Heizsystemen (zur .Raumheizung und /oder zur Brauchwassererwärmung) kommunizieren, d.h. unter dessen709823/0391■statischem Druck stehen, so dass z.B. das Niveau im Ausdehnungsgefäss (252b) des Heizsystems den Druck im Speicher bestimmt und das Ruheniveau (ungefähr Ή ) im Kollektorrücklauf und -vorlauf festlegt, dh. dieses Ausdehnungsgefäss zum Ausdehnungsgefäss für alle Kreisläufe wird.16. System nach Anspruch 15 mit einem Sonnenwärmekollektor, dadurch gekennzeichnet, dass für Heizungssystem, Speicher und Kollektorumlaufsystem die gleiche Flüssigkeit vorgesehen ist, wobei die Unterkante des Kollektors (2) höher, bevorzugt nur wenig höher oder gleichhoch,liegt wie der höchste Flüssigkeitspegel (N_ov) des übrigen, kommunizierenden Ge- - samtsystems.709823/0391
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752552916 DE2552916A1 (de) | 1975-11-26 | 1975-11-26 | Sonnenwaermeanlage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752552916 DE2552916A1 (de) | 1975-11-26 | 1975-11-26 | Sonnenwaermeanlage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2552916A1 true DE2552916A1 (de) | 1977-06-08 |
Family
ID=5962597
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752552916 Withdrawn DE2552916A1 (de) | 1975-11-26 | 1975-11-26 | Sonnenwaermeanlage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2552916A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2408098A1 (fr) * | 1977-11-02 | 1979-06-01 | Papineau Michel | Unites centralisees de captages, de recuperations, de reserves et d'echanges thermiques pour economies d'energie |
FR2435686A2 (fr) * | 1978-07-24 | 1980-04-04 | Commissariat Energie Atomique | Installation de stockage thermique mixte de type modulaire |
WO2015150010A1 (de) * | 2014-04-03 | 2015-10-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. | Wärmespeicheranordnung und verfahren zum betrieb einer solchen |
WO2017086813A1 (en) * | 2015-11-18 | 2017-05-26 | TNK PROJEKT, Maciej Bargiel | Reservoir accumulating thermal energy and manner of the service of the reservoir accumulating the thermal energy |
-
1975
- 1975-11-26 DE DE19752552916 patent/DE2552916A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |