DE2624677A1 - Anlage zur nutzung der sonnenenergie fuer die erwaermung von wasser - Google Patents

Anlage zur nutzung der sonnenenergie fuer die erwaermung von wasser

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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0015—Domestic hot-water supply systems using solar energy
    • F24D17/0021—Domestic hot-water supply systems using solar energy with accumulation of the heated water

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  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Description

BUDFRTfSf 3CIiE EISEIiViERKE 26246 7
G?/F/St/PG 15-100
Anlage zur Nutzung der Sonnenenergie für die Erwärmung von Wasser
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Nutzung der Sonnenenergie für die Erwärmung von V/asser, welche aus einem wasserdurchströmten, der Sonnenbestrahlung ausgesetzten Kollektor und einem durch Rohrleitungen mit diesem verbundenen Wärmeaustauscher besteht.
Solche Anlagen sind in Verbindung mit vorhandenen Zentralheizungsanlagen geeignet, den Verbrauch von herkömmlichen Brennstoffen wesentlich zu verringern. Es ist möglich, die Sonnenenergie für Heizzwecke zu verwenden, indem die Wärme über den Wärmeaustauscher dem Heizungswasser zugeführt wird. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet liegt jedoch in der Brauchwassererwärmung, wobei der Wärmeaustauscher dem Brauchwasserbereiter entspricht, bzw. diesem vorgeschaltet ist.
Durch geeignete Mittel wie durch Wärmefühler am Kollektor und am Wärmeaustauscher und durch eine Umwälzpumpe in der Rohrleitung ist gewährleistet, daß dem Wärmeaustauscher jeweils dann Wärme vom Kollektor zugeführt wird, wenn Bedarf vorhanden ist und wenn die Temperatur des Wassers im Kollektor für eine Erwämung ausreicht.
Sehr häufig treten auch Fälle auf, in denen kein Bedarf vorhanden ist, die Temperatur des Wassers im Kollektor jedoch ausreichend hoch ist. Wegen der dann nicht vorhandenen Wärmeabfuhr können die Drücke in der Anlage erheblich steigen. Zur Absicherung der Anlage gegen überhöhte Drücke infolge eines Temperaturanstieges wurden bereits Druckausdehnungsgefäße eingesetzt;, die nach dem bei Heizungsanlagen bekannten Prinzip arbeiten.
709850/0211
Bei starker Sonneneinstrahlung und nicht vorhandener Wärmeabnahme kann außer einer Druckerhöhung sogar eine Verdampfung des Wassers im Kollektor auftreten. Zur Vermeidung von Schäden durch eine solche Dampfbildung, die besonders im Hochsommer zu befürchten ist, müssen besondere Maßnahmen ergriffen werden. So wurde bereits vorgeschlagen, die Kollektoroberfläche ab einer bestimmten Temperatur des Wassers im Kollektor automatisch abzudecken. Ein anderer Vorschlag geht dahin, die Kollektoroberfläche durch Öffnen entsprechender Luftklappen unter Ausnutzung des vorhandenen Luftzuges zu kühlen. In beiden Fällen sind spezielle Elemente notwendig, die nicht immer den angestrebten Erfolg garantieren.
Die Anlage zur Nutzung der Sonnenenergie soll so ausgeführt werden, daß allen Sicherheitsforderungen entsprochen ist.
Schäden infolge einer möglichen Dampfbildung sollen auf jeden Fall ausgeschaltet sein, wobei auf eine unkomplizierte und wartungsfreie Ausführung besonders Wert gelegt wird.
Gemäß der Erfindung wird dieses erreicht durch ein über dem Kollektor angeordnetes, mit dem unteren Kollektorbereich durch eine Steigleitung verbundenes, druckloses Ausdehnungsgefäß .
Das drucklose Ausdehnungsgefäß erfüllt während des normalen Betriebes die Funktion des vorbekannten Druckausdehnungsgefäßes, welches an einer beliebigen Stelle der Anlage eingebaut sein kann. Sollte sich Dampf im Kollektor bilden, dann verdrängt der sich aufbauende Dampfdruck Wasser aus der Anlage in das drucklose Ausdehnungsgefäß. Im Extremfall kann sich der gesamte Kollektor mit Dampf füllen, sofern das Ausdehnungsgefäß das verdrängte Wasser faßt. Von diesem Augenblick an wird keine weitere Wärme aufgenommen, so daß ein weiterer Druckanstieg ausgeschlossen ist.
709850/021·
Im Gegensatz zu den bekannten Sicherheitsvorrichtungen wird nicht mehr versucht, eine Dampfbildung durch aufwendige Maßnahmen zu verhindern. Eine Dampfbildung wird vielmehr bewußt in Kauf genommen und auf einfachste Weise ohne großen Aufwand unschädlich gemacht.
Damit das drucklose Ausdehnungsgefäß seine Aufgabe voll erfüllen kann, müssen einige Bedingungen erfüllt sein. Sein Volumen muß so groß sein, daß es das verdrängte Wasser vollständig aufnehmen kann. Es muß immer in offener Verbindung mit dem Kollektor stehen, wobei es bedeutungslos ist, ob die Steigleitung direkt an den Kollektor angeschlossen ist. Zur Vermeidung von Sauerstoffeintritten in das Wasser empfiehlt es sich, das Ausdehnungsgefäß durch eine Membran gegen die Atmosphäre abzuschirmen.
Die beigefügte Zeichnung stellt in einer einzigen Figur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
Die Anlage besteht aus einem Kollektor 1 und einem als Brauchwasserspeicher ausgebildeten Wärmeaustauscher 2, welche durch Vor- und Rücklaufleitungen 3,4 miteinander verbunden sind. Durch einen Kaltwasserzulauf 5 gelangt frisches Wasser in den Brauchwasserspeicher und von dort durch eine Brauchwasserleitung 6 zu einem schematisch angedeuteten Warmwasserverbraucher 7.
Sobald vom Brauchwasserregler 8 Wärme angefordert und vom Thermostaten 9 am Kollektor 1 eine ausreichende Temperatur gemessen wird, beginnt die Umwälzpumpe 10 zu laufen. Das heiße Wasser strömt zunächst durch ein temperaturabhängiges Durchflußregelventil 11 und gibt anschließend seine Wärme an das Brauchwasser im Speicher ab, um dann erneut im Kollektor aufgeheizt zu werden. Eine Rückschlagklappe 12 verhindert ein Zurückströmen des Wassers.
I09S50/Ö21«
Durch eine Steigleitung 13 ist der untere Bereich des Kollektors 1 mit einem drucklosen, durch eine Membran abgedecktes Ausdehnungsgefäß 15 verbunden. Sobald sich Dampf im Kollektor 1 bildet, wird Wasser in das Ausdehnungs gefäß verdrängt. Überhöhte Drücke in der Anlage werden dadurch vermieden.
Es ist selbstverständlich möglich, die Anlage mit weiteren Energieträgern zu beheizen, sofern die Temperatur des Kollektorwassers hierfür nicht ausreicht.
109850/0211
Leerseite

Claims (2)

  1. BUDERUS'SCHE EISENWERKE
    GP/F/St/PG 15-100 - £ -
    Patentansprüche
    [1.jAnlage zur Nutzung der Sonnenenergie für die Erwärmung V_/ von Wasser bestehend aus einem wasserdurchströmten, der Sonnenbestrahlung ausgesetzten Kollektor und einem durch Rohrleitungen mit diesem verbundenen Wärmeaustauscher, gekennzeichnet durch ein über dem Kollektor (1) angeordnetes, mit dem unteren Kollektorbereich durch eine Steigleitung (13) verbundenes druckloses Ausdehnungsgefäß (15).
  2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausdehnungsgefäß (15) durch eine flexible Membran (14) gegen die Atmosphäre abgeschirmt ist.
    709850/0218
    ORIGINAL INSPECTED
DE19762624677 1976-06-02 1976-06-02 Anlage zur Nutzung der Sonnenenergie für die Erwärmung von Wasser Expired DE2624677C2 (de)

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