DE2752315A1

DE2752315A1 - Regelvorrichtung fuer einen im mischbetrieb mit sonnenenergie und elektrischem strom betriebenen heisswasserbereiter

Info

Publication number: DE2752315A1
Application number: DE19772752315
Authority: DE
Inventors: Paul Maitenaz
Original assignee: Compagnie Europeenne pour lEquipement Menager SA
Current assignee: Compagnie Europeenne pour lEquipement Menager SA
Priority date: 1976-11-29
Filing date: 1977-11-23
Publication date: 1978-06-01
Also published as: FR2372398A1; FR2372398B1; NL7713177A; DK526777A; IT1143783B; CH619529A5; BE860624A

Description

2 3- Nov. 1977

REGELVORRICHTUNG FÜR EINEN IM MISCHBETRIEB MIT SONNENENERGIE UND ELEKTRISCHEM STROM BETRIEBENEN HEISSWASSERBEREITER

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für einen im Mischbetrieb mit Sonnenenergie und elektrischem Strom betriebenen Heißwasserbereiter gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs

Im Mischbetrieb mit Sonnenenergie und mit elektrischer Energie gespeiste Heißwasserspeicher sollen vornehmlich die Sonnenenergie nutzen und elektrische Energie nur dann in Anspruch nehmen, wenn die Sonnenenergie für den Heißwasserbedarf nicht ausreicht.

Elektrische Energie darf also nur dann zugeführt werden, wenn keine Sonnenenergie nutzbar gemacht werden kann oder wenn die zur Verfügung stehende Sonnenenergie bei Spitzenbedarf nicht ausreicht. Hierzu kann die elektrische Heizung z.B. von Hand eventuell unter Zuhilfenahme einer verstellbaren Schaltuhr in Gang gesetzt werden.

Die Erfindung gemäß dem Kennzeichen des Hauptanspruchs löst die Aufgabe, die Regelung hinsichtlich der ausnutzbaren Sonnenenergie zu verbessern. Bezüglich der Merkmale bevorzugter Ausführungsformen wird auf die Unteraneprüche verwiesen.

Nachfolgend werden zwei Ausführungebeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiden beiliegenden Figuren näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Heißwasserbereiter einen Kessel 1 mit einem Wärmetauscher 2 umfaßt,

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der an einen "Sonnenkollektor 1 über Leitungen 4 und 5 angeschlossen ist. Mit Hilfe einer Umwälzpumpe 6 wird eine wärmeführende Flüssigkeit in Umlauf gesetzt, die die im Sonnenkollektor 3 aufgenommenen liärmekalorien an das den Wärmetauscher 2 umgebende Wasser überträgt, wenn dessen Temperatur um einige Grad unter der Temperatur der vom Kollektor kommenden Flüssigkeit liegt. Die Temperaturen werden durch Meßgeräte 7 und 8 festgestellt, bei denen es sich um/'einen elektronischen Regler 9 angeschaltete temperaturabhängige Widerstände, sogenannte Thermistoren, handelt. Die beiden Meßgeräte 7 und 8 und der elektronische Regler 9 bilden zusammen einen Differentialthermostaten, dessen obere Kontakte sich schließen, wenn der Abstand der vom Wärmemesser 7 und vom Wärmemesser 8 gemessenen Werte positiv ist und einen vorgewählten Wert überschreitet.

Ferner enthält der Kessel 1 eine Zusatzleitung in Form eines elektrischen Widerstands 10 im oberen Teil des Kessels, damit von der Gesamtwassermenge lediglich ein begrenzter Teil elektrisch aufgeheizt wird. Der Differentialthermostat 9 umfaßt Kontakte, mit denen in der einen Stellung der elektrische Speisekreis der Umwälzpumpe 6 und in der anderen Stellung (die in der Figur dargestellte Stellung) der elektrische Widerstand 10 gespeist wird. Auf diese Weise wird bei laufender Umwälzpumpe der Speisekreis des elektrischen Widerstands herausgenommen, während bei Pumpenstillstand der elektrische Widerstand 10 mit Strom versorgt wird. Es kann eine Handeinschaltung mit Auslösung mit Hilfe einer einstellbaren Schaltuhr 12 vorgesehen werden, die zum Regler 9 parallelgeschaltet ist. Ferner gestattet der Thermostat 11 ein Ausschalten des elektrischen Widerstands 10,

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ORIGINAL INSPECTED /

wenn das Wasser im oberen Teil des Kessels die gewählte Höchsttemperatur erreicht.

V7ie bei einem rein elektrisch betriebenen Heißwassergerät ist das Zuleitungsrohr 13 für Kaltwasser mit einer Sicherheitsvorrichtung 14 versehen, wenn die Anlage unter Druck arbeitet, Der Ileißwasserausgang ist an der Stelle 15 im oberen Teil des Heißwasserspeichers vorgesehen, wobei ein Ausdehnungsgefäß 16 die Volumenänderungen der wärmetransportierenden Flüssigkeit aufnimmt.

In der in Fig« 1 dargestellten Aus führ ung's form ist der Heißwasserbereiter ähnlich aufgebaut wie ein bekanntes gemischt betriebenes senkrecht stehendes Wandheißwassergerät, das mit der Oberseite nach unten installiert als Normalenergiequelle das heiße Wasser einer Zentralheizung nutzt.

Fig. 2, in der gleiche Bezugszeichen dieselbe Bedeutung haben wie in Fig. 1, zeigt eine Ausführungsform, bei der ein auf einem Sockel aufgestellter Heißwasserbereiter einen Wärmetauscher 2 aufweist, der nur im unteren Teil des Kessels untergebracht ist. Bei dieser Lösung kann der Anteil von Sonnenenergie in der Energiebilanz des Heißwasserspeichers verbessert werden, indem der Wärmeaustausch zwischen dem oberen Teil des Heißwasserspeichers, in dem sich der elektrische Zusatzwiderstand 10 befindet, und dsm unteren Teil verringert wird·

Gleichzeitig werden auch die Wärmeverluste in Höhe des Flanschs des Heizwiderstands 10 im Vergleich zur vorhergehenden Lösung verringert, weil der Flansch nicht mehr im höchstgelegenen und somit heißesten Teil des Heißwasserspeichers liegt, sondern auf der Seite dort, wo die Temperatur etwas niedriger ist.

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Der Heißwasserspeicher umfaßt außerdem einen zweiten elektrischen Heizwiderstand 17 im unteren Bereich des Kessels, der nachts betrieben wird, falls der Sonneneinfall am Tage unzureichend war und somit das Wasser im unteren Teil des Heißwasserspeichers nicht mehr geheizt wurde. Der Heizwiderstand 17 ist mit einem dem Thermostat 11 entsprechenden Thermostaten versehen, der auf einen ausreichend niedrigen Wert eingestellt ist, um den Betrieb mit Sonnenenergie am nächsten Tag zu gestatten, wenn der Sonneneinfall dies erlaubt.

Die erfindungsgemäße Regelvorrichtung ermöglicht das Erwärmen von Wasser unter optimaler Nutzung verschiedener am Installationsort verfügbarer Energiequellen, woraus sich die fünf folgenden Möglichkeiten ergeben :

1 - Ausschließliche Tagesheizung mit Hilfe von Sonnenenergie, wenn diese in ausreichendem Maße zur Verfugung steht.

2 - Erwärmung mit Hilfe der Zentralheizung, am die der Wärmetauscher während der sonnenarmen Jahreszeit angeschlossen werden kann.

3 - Dauerheizung im Mischbetrieb mit elektrischer und Sonnenenergie, indem der Sonnenenergie der Vorrang eingeräumt wird.

4 - Bei Bedarf und für eine begrenzte Dauer rasches elektrisches Aufheizen unter Benutzung eines Zeitschalters mit manuellem Einschalten und automatischem Ausschalten nach einer vorgegebenen Dauer.

Diese Heizart ist im Falle der Ausführungsform gemäß Fig. 1 nur eine Teilheizung. In der Ausführungsform gemäß Fig. kann es eine Teilheizung sein (wenn der Zeitschalter wie zuvor parallel zum Regler 9 geschaltet ist und nur auf den oberen Heizwiderstand einwirkt) oder eine Vollheizung (wenn man beispielsweise einen anderen Zeitschalter im Zusammenhang mit dem unteren

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Heizwiderstand 17 benutzt)·

5 - Mi3chheizbetrieb :

Elektrische Heizung nachts unter Nutzung des Sondertarifs für elektrischen Strom, wobei das Einschalten mit Hilfe eines handelsüblichen Zeitschalters oder Zeitrelais erfolgt, und Sonnenheizung tagsüber.

Entsprechend der regional bedingten durchschnittlichen Sonnenscheindauer kann man sich entweder mit der Ausführungsform gemäß Fig. 1 begnügen oder man muß die Ausführungsform gemäß Fig. 2 wählen.

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Claims

Fo 10 5G'i D

COMPAGNIE EUROPEEHHH POUR L'EQUIPEMENT

MEIiAGEP. "CEPEM" S.A. ■.-,

12, rue de la Baume, 75008 PARIS, Frankreich

PATENTANSPRÜCHE

1 - Regelvorrichtung für im Mischbetrieb mit Sonnenenergie und elektrischem Strom arbeitenden Heißwasserbereiter, dessen Speicherkessel einen in seinem unteren Teil untergebrachten Wärmetauscher für die wärmeführende Flüssigkeit eines Sonnenenergiekollektors sowie einen in seinem oberen Teil angeordneten elektrischen Heizwiderstand umschließt, dadurch gekennzeichnet, daβ die Regelvorrichtung eine automatische Steuerung der elektrischen Zusatzheizung umfaßt, die die elektrische Heizung ausschaltet, sobald die Sonnenheizung wirksam ist.

2 - vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Steuerung einen Therraokontaktsatz mit zwei Stellungen umfaßt, der in einer Stellung den elektrischen Stromkreis des Heizwiderstands schließt und das Umwälzen der wärmeführenden Flüssigkeit des Sonnenwärmetauschers unterbricht und der in der anderen Stellung das Umlaufen der wärmeführenden Flüssigkeit des Sonnenwärmetauschers ermöglicht und den elektrischen Strom für den Heizwiderstand unterbricht.

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3 - Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Thormokontaktsatz als Differentialthermostat (7, 0, 9) ausgebildet ist, der einerseits für die Steuerung einer Umwälzpumpe (6) der wärmeführenden Flüssigkeit des Sonnenkollektors verwendet wird und andererseits den elektrischen Stromkreis des Heizwiderstands (10) unterbricht, wenn die Umwälzpumpe eingeschaltet ist.

4 - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Handschalter (12) für den elektrischen Heizwiderstand (10) aufweist, dessen Abschalten mit Hilfe eines Zeitschalters erreicht wird.

5 - Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Zusatz-Heizwiderstand (17) im unteren Teil des Kessels vorgesehen ist, der vorzugsweise nachts in Betrieb genommen wird, wenn tagsüber der Sonneneinfall unzureichend war.

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