DE2626512A1 - Anlage zum erwaermen von wasser mit sonnenenergie oder einem sonstigen energietraeger - Google Patents

Anlage zum erwaermen von wasser mit sonnenenergie oder einem sonstigen energietraeger

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DE2626512A1 DE19762626512 DE2626512A DE2626512A1 DE 2626512 A1 DE2626512 A1 DE 2626512A1 DE 19762626512 DE19762626512 DE 19762626512 DE 2626512 A DE2626512 A DE 2626512A DE 2626512 A1 DE2626512 A1 DE 2626512A1
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Description

BUDERUS'SCHE EISENWERKE
GP/F/St/PG 15-101 ^ £0/6512
Anlage zum Erwärmen von Wasser mit Sonnenenergie oder einem sonstigen Energieträger
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Erwärmen von Wasser mit Sonnenenergie oder einem sonstigen Energieträger, welche aus einem Wasserspeicher, einem Heizkessel und einem Sonnenkollektor sowie einem Rohrleitungsnetz zwischen diesen Aggregaten besteht.
Durch die Nutzung der Sonnenenergie zum Erwärmen von Wasser für Heiz- una/oder Gebrauchszwecke läßt sich ein beträchtlicher Anteil an sonstigen Brennstoffen einsparen. Da die nutzbare Sonnenwärme in recht unterschiedlicher Menge anfällt, empfiehlt es sich, sie in einen gut isolierten Wasserspeicher, beispielsweise in einen vorhandenen Brauchwasserbereiter einzuspeisen und bei Bedarf einen sonstigen Energieträger wie fossile Brennstoffe oder Elektrizität zur weiteren Erwärmung des Wassers zu benutzen=
Damit die kostenlos vorhandene Sonnenenergie so weit wie möglich genutzt und ein hoher Wirkungsgrad der Anlage erreicht wird, muß darauf geachtet werden, daß zunächstdie aufgefangene Sonnenwärme an das Wasser übertragen wird. Der Sonnenkollektor ist deshalb auf Vorrang in den Kreislauf zu schalten. Zum anderen muß die Anlage sofort umgeschaltet werden, wenn vom Sonnenkollektor keine ausreichende Wärme mehr geliefert wird. Die gewünschte Temperatur im Wasserspeicher kann dann in bekannter Weise durch den Heizkessel aufrecht erhalten werden.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, in einer vorbeschriebenen Anlage Wasser unter möglichst günstiger Ausnutzung der einstrahlenden Sonnenenergie zu erwärmen und ihm bei Bedarf durch einen Heizkessel weitere Energie zuzuführen.
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Die Anlage gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen bei ausreichender Sonneneinstrahlung den Kreislauf über den Sonnenkollektor freigebenden Regler und durch einen bei Unterschreiten einer heizwirksamen Temperatur des zirkulierenden Wasser diesen Kreislauf unterbrechenden und den Heizkessel als Zusatzwärmequelle einschaltenden Temperaturwächter.
Zum Messen der Sonneneinstrahlung empfiehlt sich ein Temperaturfühler, der die Lufttemperatur unter einer lichtdurchlässigen Abdeckung des Sonnenkollektors feststellt. Sobald diese ausreichend ist, wird der Kreislauf über den Sonnenkollektor, beispielsweise durch Umschalten eines Dreiwegeventiles eingeschaltet. Gleichzeitig wird durch eine Umwälzpumpe die Zirkulation des Wassers in Gang gesetzt. Das Einschalten der Umwälzpumpe kann auch durch einen anderen, die Wassertemperatur im Sonnenkollektor messenden Temperaturfühler erfolgen.
Temperaturfühler zum Messen der Wassertemperatur im Sonnenkollektor und zum Einschalten einer Umwälzpumpe sind an sich bekannt. Es hätte nahe gelegen, auch das Einschalten des Sonnenkollektors in den Kreislauf mit diesem Temperaturfühler vorzunehmen. Da sich die Wassertemperatur im Sonnenkollektor aber während des Betriebes fortwährend in Abhängigkeit von der Wärmeabgabe an das aufzuheizende Wasser ändert, ist diese Methode recht ungenau. Eine Schaltung in Abhängigkeit von der Lufttemperatur im Sonnenkollektor ist hingegen wesentlich genauer, da diese keinem plötzlichen Wechsel unterworfen und ein echter Maßstab für die Sonneneinstrahlung ist.
Neben der geschilderten gleichzeitigen Betätigung des Dreiwegeventiles und der Umwälzpumpe durch den Thermostaten zum Messen der Lufttemperatur oder der Betätigung des Dreiwege-
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- Y-
ventiles durch diesen Thermostaten und der Umwälzpumpe durch den Thermostaten zum Messen der Wassertemperatur ist auch ein gemeinsames Einwirken beider Thermostate auf beide Elemente möglich. Hierzu sind die Thermostate in Reihe zu schalten.
Sollte trotz ausreichender Sonneneinstrahlung keine heizwirksamme Temperatur des Kollektorwassers vorliegen, dann muß die Anlage auf den Kreislauf Heizkessel-Wasserspeicher umgeschaltet werden. Die Umschaltung des Dreiwegeventiles und gleichzeitige Einschaltung des Brenners erfolgt durch einen Temperaturwächter, der vor dem Wasserspeicher, z.B. im Wasserraum des Heizkessels sitzt.
Durch das Betreiben der Anlage nach der Erfindung ist garantiert, daß die Sonnenwärme optimal genutzt und rechtzeitig ein anderer Energieträger für eine weitere Erwärmung eingesetzt wird.
Die beigefügte Zeichnung stellt in einer einzigen Figur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
Die Anlage besteht aus einem Wasserspeicher 1, einem Heizkessel 2, einem Sonnenkollektor 3 und einem Rohrleitungsnetz zwischen diesen Aggregaten. Der Wasserspeicher 1 dient der Brauchwassererwärmung und besitzt einen Kaltwasserzulauf 4 mit den entsprechenden Sicherheitselementen und eine zu einem Verbraucher 5 führende Brauchwasserleitung 6. Dem Heizkessel 2 ist ein Brenner 7 zugeordnet, der bei Bedarf eingeschaltet wird. Der Heizkessel dient in bekannter Weise zur Gebäudeheizung. Die hierfür notwendigen Elemente wie Verbindungsleitungen oder Regelgeräte sind im Interesse einer besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Der Sonnenkollektor 3
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besteht aus einem wasserdurchströmten Wärmetauscher 8e welcher an seiner Rückseite mit einer Wärmeisolierung 9 versehen und an seiner Vorderfront durch eine lichtdurchlässige Abdeckung geschützt ist.
In Zeiten ohne Wärmeangebot vom Sonnenkollektor 3, beispielsweise nachts, ist durch ein Dreiwegeventil 11 nur der Kreislauf Heizkessel 2-Wasserspeicher 3 eingeschaltet. Ein Thermostat 12 sorgt dafür, daß durch Einschalten des Brenners und einer Umwälzpumpe 13 eine bestimmte Temperatur (z.B. 62° C) eingehalten wird.
Sobald ein Temperaturfühler 14 im Sonnenkollektor 3 eine ausreichende Lufttemperatur (35° - 60°, vorzugsweise 40° - 50° C) feststellt, schaltet er das Dreiwegeventil 11 um. Stellt außerdem ein weiterer Temperaturfühler 15 eine ausreichende Wassertemperatur (z.B. 50° C) im Sonnenkollektor 3 fest, dann schaltet dieser die Umwälzpumpe 13 ein. Das Heizwasser zirkuliert jetzt vom Sonnenkollektor 3 durch den Heizkessel 2 und den Wasserspeicher 1. Diese Zirkulation wird so lange aufrechterhalten, bis im Wasserspeicher 1 eine Maximaltemperatur (z.B. 90° C) erreicht ist, bzw. bis von dem Temperaturfühler kein Wärmeangebot mehr festgestellt und das Dreiwegeventil 11 zurückgeschaltet wird.
Es kann der besondere Fall eintreten, daß trotz ausreichender Lufttemperatur am Temperaturfühler 14 und somit ausreichender Sonneneinstrahlung kein ausreichendes Wärmeangebot des Kollektorwassers vorhanden ist. Diese Situation wird von einem im Wasserraum des Heizkessels 2 angeordneten Wächter 16 festgestellt, der unterhalb einer heizwirksamen Temperatur (ζτΒ. 48° C) das Dreiwegeventil 11 um- und den Brenner 7 einschaltet.
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Das Umschalten kann ggfs. über einen Zeitschalter mit Verzögerung (z.B. 1 min) erfolgen, um kurzfristige Schwankungen zu überbrücKen. Die Überwachung der Funktion des Temperaturfühlers 14 durch den Wächter 16 verhindert eine mögliche Auskühlung des Wassers im Speicher 1.
Die Wirksamkeit der Anlage kann noch durch ein hinter dem Sonnenkollektor 3 liegendes temperaturabhängiges Durchflußregelventil 17 gesteigert werden. Die durchströmende Wassermenge wird in Abhängigkeit von der vorhandenen Temperatur reguliert.
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Claims (4)

BUDERUS'SCHE EISENWERKE * GP/F/St/PG 15-101 --βΤ- £0/6512 Patentansprüche
1.j Anlage zum Erwärmen von Wasser mit Sonnenenergie oder einem sonstigen Energieträger bestehend aus einem Wasserspeicher, einem Heizkessel, einem Sonnenkollektor sowie einem Rohrleitungsnetz zwischen diesen Aggregaten, gekennzeichnet durch einen bei ausreichender Sonneneinstrahlung den Kreislauf über den Sonnenkollektor (3) freigebenden Regler und durch einen bei Unterschreiten einer heizwirksamen Temperatur des zirkulierenden Wassers diesen Kreislauf unterbrechenden und den Heizkessel (2) als Zusatzwärmequelle einschaltenden Temperaturwächter (16).
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler mindestens einen, die Lufttemperatur unter einer lichtdurchlässigen Abdeckung (10) des Sonnenkollektor (3) messenden Temperaturfühler (14) besitzt.
3. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (14) den Kreis?_auf über den Sonnenkollektor (3) durch Umschalten eines Dreiwegeventiles (11) freigibt und daß ein weiterer die Wassertemperatur im Sonnenkollektor (3) messender Temperaturfühler (15) eine Umwälzpumpe (13) einschaltet.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Reihenschaltung von Sonnenkollektor (3) und Heizkessel (2) der Temperaturwächter (16) im Wasserraum des Heizkessels (2) angeordnet ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007101899A1 (es) * 2006-03-09 2007-09-13 Gonzalez Aguilera Francisco Jo Conmutador electromecánico para el calentador auxiliar en sistemas solares térmicos
CN103486652A (zh) * 2013-09-29 2014-01-01 上海林内有限公司 采暖炉循环水路控制系统及其控制方法

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WO2007101899A1 (es) * 2006-03-09 2007-09-13 Gonzalez Aguilera Francisco Jo Conmutador electromecánico para el calentador auxiliar en sistemas solares térmicos
CN103486652A (zh) * 2013-09-29 2014-01-01 上海林内有限公司 采暖炉循环水路控制系统及其控制方法
CN103486652B (zh) * 2013-09-29 2016-01-06 上海林内有限公司 采暖炉循环水路控制系统及其控制方法

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