DE2600475A1

DE2600475A1 - Solar energy store and converter - has inbuilt exchangers using rising thermal energy and stratified fluid temp. principle, water heater and external boiler

Info

Publication number: DE2600475A1
Application number: DE19762600475
Authority: DE
Inventors: Heinrich Kumm
Original assignee: Heinrich Kumm & Co Fa GmbH
Current assignee: Heinrich Kumm & Co Fa GmbH
Priority date: 1976-01-08
Filing date: 1976-01-08
Publication date: 1977-07-21

Abstract

Solar energy store and converter consists of a single narrow container between 200 and 350 cm in height and of a diameter between 60 and 80 cm. Three heat exchangers are built into the container which recover the solar energy for storage and convert it for technical uses. Pref. the exchangers are in the container so as to utilise the solar energy on the principle of thermal energy rising in fluids held in narrow containers. Solar energy can thus be recovered by utilising the stratified fluid temp. principle which arises in narrow containers. The solar energy exchanger should thus be on the bottom of the storage container, with the service water heater at some distance above this higher up the storage container, followed by the external boiler etc. right at the top of the storage container.

Description

Vorgang : Beschreibung des Anmeldegegenstandes u.Patentansprüche, Titel : Sonnenenergiespeicher und Umformer Anwendungsgebiet :Die Erfindung betrifft ganz allgemein einen Speicherbehälter und Umformen für Sonnenenergie. Process: Description of the subject of the registration and patent claims, Title: Solar energy storage and converter Field of application: The invention relates to generally a storage tank and forming for solar energy.

Anwendung soll sein,die von vorhandenen Sonnenenergie-Auffengeräten, sogen. Kollektoren aufgefangene Sonnenenergie, in einem einzigen Behälter , welcher mit wärmleitenden Flüssigkeiten oder Wasser gefüllt ist,aufzufangen ,zuspeichern,in Temperaturen erzureichern, und umgeformt als Nutzenergie weiterzuleite., an Wärmeverbraucher, Wie Heizungen,Klimaanlagen ,Schwimmbäder und sonstige Warmewasser= bezw. Brauchwasseranlagen in Häusern, Gewerbe und Industrie. Application should be that of existing solar energy Auffengeräte, sucked Collectors collected solar energy, in a single container, which is filled with thermally conductive liquids or water, to collect, store, in Enrich temperatures, and transform them into useful energy., To heat consumers, Such as heating, air conditioning, swimming pools and other hot water = resp. Domestic water systems in homes, commerce and industry.

Zweck der Erfindung ist, Aufgefangebe Sonnenenergie durch einfache Mittel ,wie diesen Sonnenenergiespeicher ,wirtschaftlich nutzbarzu machen. Die Erfindung erreicht dies mittels einem Behälters,in welchem drei Wärmeaustauscher eingebaut sind, und zwar in bestimmter Anordnung innerhalb des Gefäses und mit unterschiedlicher Zweckauf= gabe dieser Umformer;unter Ausnutzung des an sich bekannten ,für diesen Zweck jedoch noch nicht genutzten Prinzipes der Schichtung des Wassers,oder anderer wärmspeichernden Flüssigkeiten ,in engen G@fässen. The purpose of the invention is to capture solar energy by simple To make means such as this solar energy storage system economically viable. The invention achieves this by means of a container in which three heat exchangers are installed are, in a certain arrangement within the vessel and with different Purpose task of this converter; using what is known per se, for this Purpose, however, not yet used principles of stratification of the water, or other heat-storing liquids in narrow passages.

Grossräumige ,handelübliche ,Tanks zum speichern von Sonnenenergie sind bekannt.Es werden meist mehrere solcher Tanks verwendet, in einer Anlage. Solche Anlagen werden mit mehreren Magnetventilen und aufwendigen Steuergeräten gesteuert, wodurch als kostenplastig sind. Large, commercially available tanks for storing solar energy are known. There are usually several such tanks used in a system. Such Systems are controlled with several solenoid valves and complex control devices, which are considered to be costly.

Die Aufgabe war ein Gerät zu erfinden ,welches durch seine geringen Baukosten eine breit gestreute Anwendung gesichert hat und dadurch die Verwendung von Sonnenenergie im Haushalt wie im Gewebe undder Tndustrie sichert. The task was to invent a device, which by its small Building costs has secured a wide spread application and thereby the use of solar energy in the household as well as in the fabric and industry.

Zur Lösung der Aufgabe wurde zweckdienlich die Verwendung eines schmalen und hohen Behälters , in den Maßen von 250 bis 350 cm Höhe u.60 bis 80 cm Breite gefunden , welcher in sich selbst das Prinzip des Auftriebes , max. u. schnell ,, sowie der starken Schichtungs= temperaturen von Flüssigkeiten beinhaltet. Der dadurch eine max. To solve the problem, it was expedient to use a narrow one and tall containers, with dimensions from 250 to 350 cm high and 60 to 80 cm wide found which in itself is the principle of buoyancy, max. and fast, as well as the strong stratification temperatures of liquids. The thereby a max.

Wärmegewinnung durch Sonnenenergie, aber auch in@ gute Nutzungsener= @i@bgabe ermöglicht. Ausserdem gestattet der Speicher durch Fremdenergiezufuhr den Temperaturdifferenzausgleich . Bei vielen Anwendungsgebieten ,z.B. Brauchwasserentnahme (Warmwasser) ,Fussbodenheizung, i t an guten Sonnentagen der Ausgleichdurch Zuzugvon Fremdenergie gering ,manchmal nicht notwendig. Zweckentsprechend wurden im Inneren des Behälters drei Wärmeaustauscher in festgelegten Abständen zueinander eingebaut. Heat generation through solar energy, but also in @ good users = @ i @ bgabe enables. In addition, the memory allows the supply of external energy Temperature difference compensation. In many areas of application, e.g. Process water withdrawal (Hot water), underfloor heating, it is compensated by moving in on good sunny days External energy low, sometimes not necessary. Appropriately have been inside of the tank, three heat exchangers are installed at fixed distances from one another.

Vorteile der Erfindung sind gegeben durch a.den einfachen Aufbau des Sonnenenergiespeichern u.dadurch der gesamten solaren Energiegewinnungsanlage, b. den Fortfall der Kosten für teure Magnetventile ,Schalt-und Steuer# einrichtungen besonderer Art ,mehrfacher Tankanlagen, weil sich die wesentlichen prozesse in einem einzigen Behälter abspielen. Advantages of the invention are given by a. The simple structure of solar energy storage and thus of the entire solar energy generation system, b. the elimination of the costs for expensive solenoid valves, switching and control devices special type, multiple tank systems, because the essential processes are in one play a single container.

c.Unter Verwendung des zu schützenden Sonnenenergiespeichers u.Um= formers 5. rd die Anwendung der Nutzung von Sonnenenergie ,in breitem Umfange,einem größeren Abnehmerkreise möglich.c. Using the solar energy store to be protected u.Um = formers 5th rd the application of the use of solar energy, on a wide scale, a larger groups of customers possible.

d. Die Kosteneiner Sonnenenergieanlge für z.B. eine Wohnhaus , unter Verwendung des engemeldeten Sonnenenergiesneichers u.Umformers, bei derzeitigem Preisniveau , betragen ca. 9 -bis 12 000.- DM Bei den bisherigen Marktprojekten sind sie jedoch mindestens 2 mal bis 4 mal so hoch.d. The cost of a solar energy system for e.g. a house, under Use of the registered solar energy converter and converter, with the current one Price level, are around 9 to 12,000 DM in the previous market projects however, they are at least 2 to 4 times as high.

Beschreibung. Description.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. An embodiment of the invention is shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt den Seitenschnitt Fig. 2 zeigt die Aufsicht. Fig. 1 shows the side section, Fig. 2 shows the top view.

Fig 1 ,dass im angemeldeten Sonnenenergiespeicher unten ,knapp über dem Behälterboden###,die von den Kollektoren kommende Energie durch einen Wärmeaustauscher vom Speicher aufgenommen wird. Pos.2.ist der Solarzellen -Austauscher . In grösserem Abstande ist darüber der " Brauchwasser-Erhitzer " (Pos.3 ) d.h. der,Nutzwärme abführende Wärmeaustauscher, eingebaut. In nur kurzem Abstande über dem B@rauchwasser-Einhitzer der Pos 3 , ist der anderweitige Fremdenergie zuführende Wärmeaustauscher der Pos 4. Durch diesen kann Energie,aus der vorhandenen Oelfeueranlage des Hauses , oder mittels eines Elektroheizers oder durch ein Fernnetz , zusätzlich dem Speicher zugeführt werden, zum Zwecke des Temperatur #,bezw. Energie# ausgleiches im Speicher.Fig. 1 that in the registered solar energy storage below, just above the container bottom ###, the energy coming from the collectors is absorbed by a heat exchanger from the storage. Item 2 is the solar cell exchanger. The "domestic water heater" (item 3), ie the heat exchanger that dissipates useful heat, is installed at a greater distance above. The heat exchanger that supplies other external energy is only a short distance above the hot water heater in item 3 Pos 4. Through this energy, from the existing oil fire system of the house, or by means of an electric heater or through a long-distance network, can also be supplied to the storage tank, for the purpose of temperature #, respectively. Energy # balance in the store.

Diese bauliche Anordnung und Zweckbestimmung der Wärmeaustaus###### tauscher im Inneren des Sonnenenergiespeichers und Umformers soll ihm eigens peschiitzt werden.This structural arrangement and purpose of the heat exchange ###### Exchanger inside the solar energy storage and converter should peschiitzt him will.

Zweck dieser speziellen Anordnung ist die Ausnutzung der Schichtungs# temperaturen von Flüssigkeiten in engen Behältern zur Ausnutung aufgefangener Sonnenenergien.The purpose of this special arrangement is to make use of the stratification temperatures of liquids trapped in narrow containers for excavation Solar energies.

Die beiden oben im Behälterraum angeordneten Wärmeaustauscher der Pos. 3 u.4 liegen eng übereinander u. beanspruchen wenig Be= hälterraum. Der Wärmeverlust nach unten ist gering. Der Brauchwasser= erhitzer Fig. 3 kühlt den darüberligenden Wärmeaustauscher für Fremdenergie.The two heat exchangers of the Pos. 3 and 4 are close above each other and take up little container space. The heat loss down is low. The domestic water heater Fig. 3 cools the one above Heat exchanger for external energy.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims.

Generic term: solar energy storage and converter characterized that in a single, narrow container from 200 to 300 cm high and 60 cm to 80 cm in diameter, three heat exchangers are built in, which the purpose is high Gaining solar energy for storage purposes and converting solar energy for technical and economic purposes.

The solar energy storage is also characterized by the structural Arrangement of these three heat exchangers inside the storage tank so that the arrangement that Use of solar energy according to the principle of the buoyancy of thermal energy from liquids within narrow containers, and the delamination of liquid temperatures in narrow containers, to be used for the production of solar energy the solar energy storage system for which a patent is pending.

In this @ sense marked that the solar energy exchanger at the very bottom of the solar energy storage system is installed that also the The domestic water heater is installed at a greater distance above it, at the top of the storage tank , and that the heat exchanger for @@@ md energy (existing boiler.

@. @.) arranged closely above the domestic hot water heater, at the very top of the storage tank will.

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