DE2604361A1

DE2604361A1 - Fluessigkeitskreislaufsystem mit speicher, zur waermegewinnung insbesondere aus sonneneinstrahlung

Info

Publication number: DE2604361A1
Application number: DE19762604361
Authority: DE
Inventors: Johann Oberberger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-02-05
Filing date: 1976-02-05
Publication date: 1977-08-18

Description

Flüssigkeitskreislaufsystem mit Speicher1 zur Warme,
insbesondere aus Sonneneinstrahlung Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitskreislaufsystem zur Wärmegewinnung aus vergleichsweise schwächeren Warmequellen, insbesondere aus der Sonneneinstrahlung.
Es ist bekannt, Wärmequellen mit relativ niederen Temoeraturen durch einen Kreislauf flüssiger, verdampfbarer Medien mit Wärmepumpen nach Art der Kompressorkühlschränke auszunutzen und die gewonnene Wärme höheren Energiegehalts zu speichern, wobei aus dem Speicher direkt oder über einen Wärmetauscher z.B. Warmwasser für einen Haushalt abrufbar ist.
Es ist ferner seit langem bekannt, durch Dachkollektoren über einen Flüssigkeitskreislauf einen flüssigen Speicherinhalt zu erwärmen und so z.B. die für die Wärmeerzeugung besonders kostspielige elektrische Energie zu sparen.
Beiden Systemen ist der Nachteil gemeinsam, daß teure Eompressor-bzw.Umwälzpumpen erforderlich sind, die selbst wieder eqktrische Energie verbrauchen , sodaß diese Systeme nicht autark arbeiten können.Bri Sonnenheizung mit Zwangsumlauf muß aufwendig dafür Sorge getragen werden,daß dieser nur dann stattfindet, wenn dem Speicher ein Wärmeüberschuß angeboten werden kann, damit einmal gewonnene Wärme ggf. nicht wieder weggekühlt wird.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines einfachen Kreislaufsystems, das bei Wärmeangebot selbsttätig einem Flüssigkeitsspeicher erwärmte Flüssigkeit zuführt, wenn ein gewisser emperaturffberschuß im Quellengebiet der Wärme zur Verfügung steht. Dies ist- insbesondere bei Verwendung von Sonnen-Dachkollektoren als Wärmequellen günstig, doch können auf die erfindungsgemäße Weise auch andere Wärmequellen wie z.B. erwärmte Abwässer zur selbsttätigen Erwärmung eines flüssigen Speicherinhalts ausgenutzt werden.
Bei einem Plüssigkeitskreislaufsystem mit Speicher zur Wärmegewinnung insbesondere aus der Sonneneinstrahlung auf Kollektoren wird diese Aufgabe dadurch gelUst,daß im Wäremequellengebiet die Flüssigkeitsleitung oder die parallel im Kreislauf liegenden Flüssigkeits-Kollektorleitungen ansteigend angeordnet ist bzw, sind , daß der Einlauf in den Speicher etwas unterhalb des Flüssigkeitsspiegels des Speichers und in Höhe des oberen Endes der im Wärmequellbereich liegenden Kollektorleitungen oder etwas darüber liegt, und daß schließlich eine Rücklaufsperre vorgesehen ist, die aus eine am Einlaufstutzen angeschlossenen biegsamen Schlauch besteht, der durch einen Schwimmer eine kleine Distanz über den Flüssigkeitsspiegel herausragend, mit einer Mündungsebene parallel zu diesem gehaltert ist.
Die Wirkungsweise dieses eehr einfachen Kreislaufsyetems beruht darauf, daß bei Wärmeangebot im Quellenbereich in den Leitungen oder Kollektoren dieses Bereichs die Flüssigkeit geringere Dichte annimmt und daher nach oben drängt und die genannte kurze Distanz überwindet, während andererseits bei Abkühlung im Wärmequellenbereich ein Rückfluß aus dem Speicher nicht möglich ist."Im wesentlichen senkrecht" umschließt daher aZle Leitungsformen, die einen Auitrieb ermöglichen, also vor allem auch 2ickzack-und Spiralformen.
Es spielt keine Rolle, ob der Speicher nach Spülkastenart über einen weiteren Schwimmer mit Sperrventil aus der Wasserleitung automatisch nachgefüllt und Wasser eum Verbrauch direkt dem Speicher entnommen oder ob dem Speicher Warme über einen Wärmetauscher entnommen wird.
Nach einer bevorzugten,da sehr wirtschaftlich au erstellenden Ausführungsform besteht das Leitungssystem um Wärmequellenbereich in an sich bekannter Weise aus schwarzem Kunststoffschlauch, insbes. PVC-Schlauch.Bei entsprechender ohnehin notwendiger Wärmeisolierung vo# Speicher und Rücklaufsystem, welche beide aus Kunststoff sein können, iet ein Einfrieren der Flüssigkeit im Quellenbereich hier unbedenklich.
Die Figuren zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zur häuslichen Warmwassergewinnung mit Sonnen- Dachkolle#toren, wobei die Figur 2 die Einzelheiten im Bereich der Rücklaufsperre klarer zeigt.
Ein derartiges System eignet sich be.onders als ersatz für die iu: Sommer nur mit etra 20% Wirkungsgrad arbeitenden Warm-Wassererzeugungssysteme. mit Öheizungsbrenner#.
In den Figuren ist 1 der zur Rücklaufsperre mit Schwimmer 2 fü hrende biegsame Schlauch, der am aus dem Wärmequellbereich ankommenden Einlaufstutzen 3 angeschlossen ist.Durch den Schwimmer 2 wird die Schlauchmündung eine kurze Distanz 4 über dem Flüssigkeitsspiegel gehalten, der mit 5 bezeichnet ist. Die Sonneneinstrahlung ist mit Bfeilen 6 symboli-siert, 7 ist das Speicherefäß, 8 sind die ansteigenden Sonnenkollektorleitungen, während 9 die Rücklaufleitungen darstellen,die auch über Verbraucher geführt sein kannen.Giinstiger ist die Direktentnahme von Warme aus dem Speicher oder die Entnahme erwärmten Wassers aus dem Speicher huber einen Wärmetauscher.
Bei Verwendung eines schwarzen Kunststoffschlauchs als Kollektor erfolgt zwar wieder eine Warmeabstrahlung im Quellenbereich, doch konnte mit einem Prototyp-Aufbau mit lediglich 200 1 Speicherkapazität und 200m Kollektorschlauchlänge in verhältnismäßig ungünstiger West-tage im Sommer und Herbst bei Sonnenschein Warmwasser mit 40-50° Temperatur bereitgestellt erden. Bei Einfamielienhaus-Anlagen sind jedoch 500 1 Speicherkapazität empfehlenswert.Natürlich ist bei Anwendung eines Wärmetauschers auch die Anwendung durchsichtiger Kollektorleitungen und einer schwarzen Flüssigkeit oder dei Verwendung anderer Kollektoren möglich, wenn abwärtsgehende Leitungsteile im Quellenbereich vermeidbar sind.
Beim Prototyp mit etwa 3m von den Kollektoren überbrüvktem Höhenunterschied hat sich als die "kleine Distanz" ein Maß von 0,5 - 1 mm bewährt, bei größeren Höhenunterschieden kann dieses Maß entsprechend größer gewählt werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Flüssigkeitskreislaufsystem mit Speicher,zur Wärmegewinnung insbesondere aus der Sonneneinstra#lung auf flüssigkeitsdurchströmte Kollektorleitungen, d a d u r c h g k e n n -zeichnet, da0 im Wärmequellgebiet die Flüssigkeits-Kollektorleitung oder die parallel im Kreislauf liegenden Kollektorleitungen (8) ansteigend angeordnet ist bzw. sind, daß der Einlauf (3) in den Speicher (7) etwas unterhalb des Flüssigkeitsspiegels (5) des Speichers (7) und in Höhe des oberen Endes der im Wärmequellbereich liegenden Kollektorleitung(en) oder etwas darüber liegt und daß schließlich eine Rüc#laufsperre vorgesehen ist * die aus einem am Einlaufstutzen (3) angeschlossenen biegsamen Schlauch (1) besteht, der durch einen Schwimmer (2) eine kleine Distanz (4) über den Flüssigkeitsspiegel (5) herausragend, mit seiner Mündungsebene parallel zu diesem gehaltert ist.
2. System nach Anspruch 1 e d a d u r c h g e e k e n n g ., daß die Kollektorleitung oder die parallelen Kollektorleitungen (8) aus schwarzen Kunststoffschlauch - insbes.

PVC-Schlauch besteht bzw. bestehen, der als Dachkollektor dient 3, System nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z., daß die Kollektorleitung oder die parallelen Kollektorleitungen (8) aus durchsichtigen Kunststoff besteht bzw.

bestehen und die Umlauffflüssigkeit dunkel gefärbt ist, wobei die Wärmeabnahme aus dem Speicher (7) vorzugsweise über einen Wärmetauscher erolgt.