DE2753756A1 - Draining and expansion vessel for open solar heating system - provides security without temperature and pressure safety devices - Google Patents

Draining and expansion vessel for open solar heating system - provides security without temperature and pressure safety devices

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DE2753756A1 DE19772753756 DE2753756A DE2753756A1 DE 2753756 A1 DE2753756 A1 DE 2753756A1 DE 19772753756 DE19772753756 DE 19772753756 DE 2753756 A DE2753756 A DE 2753756A DE 2753756 A1 DE2753756 A1 DE 2753756A1
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Abstract

A solar heating installation working with absolute security is an open one, so that no safety devices against excessive pressures and/or temps. are necessary. The system has a venting an expansion vessel to receive the contents of the collector when the circulation pump for the solar circuit is stopped. This vessel is open to the atmos. and is located at a lower level than the components threatened by excessive temp. or frost, so that the water or other heat transporting medium drains from the higher points of the plant into it.

Description

1. Zweck, Anlagenbeschreibung 1. Purpose, description of the system

1.1 Brauch- oder Heizungswassererwärmung mittels Sonnenkollektoren, Speicher, Wärmetauscher. Eine Umwälzpumpe sorgt für den Wärmetränsport zwischen Kollektoren und Speicher. Die Anlage kann "offen" ausgeführt werden.1.1 Domestic or heating water heating by means of solar collectors, storage tanks, heat exchangers. A circulation pump takes care of the heat transfer between the collectors and the storage tank. the The system can be run "open".

1.2 Das Kernstück der hier beschriebenen offenen Solarheizung ist das Entleer- und Ausdehnungsgefäß. Ansonsten sind für Wasserkreislauf und Steuerung aus der Heizungstechnik bewährte Elemente einzusetzen.1.2 The core of the open solar heating system described here is the emptying and expansion vessel. Otherwise are for Water circuit and controls from heating technology to use proven elements.

2. Stand der Technik 2. State of the art

2.1 Für das Gebiet der Solarheizungen gibt es keine speziellen Vorschriften, Richtlinien, Sicherheitsnormen.2.1 There are no special ones for the field of solar heating Regulations, guidelines, safety standards. Auch die Wahl des geeigneten Werkstoffs bleibt dem Anlagenersteller überlassen.The choice of the suitable material is also left to the system manufacturer.

2.2 Solarheizungen werden üblicherweise als geschlossene Anlagen mit Druckausdehnungsgefäß und Sicherheitsventil ausgeführt.2.2 Solar heating systems are usually designed as closed systems with a pressure expansion vessel and safety valve executed.

2.3 Da Thermoöl wegen Problemen der Brennbarkeit, Abwassergefährdung bei Undichtigkeiten, Werkstoffwahl sowie wegen hoher Kosten als Wärmeträgermedium fragwürdig ist, wird überwiegend Wasser mit Frostschutzmitteln zum Wärmetransport benutzt.2.3 Since thermal oil due to problems of flammability, wastewater hazard in the event of leaks, choice of material and because of High cost is questionable as a heat transfer medium, water with antifreeze is predominantly used for heat transport.

3. Sicherheitstechnische Auflagen der Zukunft 3. Future safety requirements

3.1 Eine Einordnung der üblichen geschlossenen Anlagen unter Druckbehälter mit entsprechenden Anforderungen an alle Anlagenteile (RohrleitungenI) kann erwartet werden.3.1 A classification of the usual closed systems under pressure vessels with corresponding requirements for all system parts (pipelines) can be expected.

3.2 Außerdem muß als wesentliche Anforderung der Betrieb mit überteiperatur bedacht werdenI 3.2 In addition, operation with excessive temperature must be considered as an essential requirement

3.3 Messungen der Hersteller von Sonnenkollektoren belegen Temperaturen von 130 bis 16O° C, besondere Bauformen erreichen sogar bis 200° C. Mit Temperaturen von mehr als 100° C unter· liegen Anlegen der Heizungstechnik umfassenden sicherheitstechnischen Auflagen (Heißwasser-Heizungsanlagen).3.3 Measurements by the manufacturers of solar collectors show temperatures of 130 to 160 ° C, which reach special designs even up to 200 ° C. With temperatures of more than 100 ° C below there are comprehensive safety requirements (hot water heating systems) in place for the heating technology.

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Blatt 2 - Ing.-Büro BMS, 7250 LnonbecgSheet 2 - Ing.-Büro BMS, 7250 Lnonbecg

3.4 Anlagen im Druck- und Übertemperaturbereich sind im Heizungsfach anzeige- oder gar abnahmepflichtig. Festgelegte Sicherheitsnormen (auch Werkstoffqualitäten) sind zu erfüllen.3.4 Systems in the pressure and excess temperature range are subject to notification or acceptance in the heating compartment. Established safety standards (also material qualities) are to be fulfilled.

3.5 Auflagen aus diesem Bereich sind nach Behandlung der Solaranlagen in den entsprechenden Fachnormen-Ausschüssen zu erwarten. 3.5 Conditions from this area are after the treatment of the solar systems to be expected in the corresponding technical standards committees.

3.6 In einer kritischen Betrachtung setzt sich TÜV-Mitarbeiter und Mitglied im Fachnormenausschuss Heizung - Lüftung Dipl.-Ing. F. Mayr mit sicherheitstechnischen Maßnahmen in der Solartechnik auseinander und äußert vorgenannte Bedenken (Sanitär- und Heizungs-Technik, Heft 6 / 1977» Seite 501).3.6 The TÜV employee and member of the technical standards committee heating - ventilation takes a critical look Dipl.-Ing. F. Mayr deals with safety measures in solar technology and expresses the aforementioned concerns (Sanitary and heating technology, issue 6/1977 »page 501).

4. Die offene Anlage mit Entleer- und Ausdehnungsgefäß als sichere Lösung 4. The open system with emptying and expansion vessel as a safe solution

4.1 Zwischen Wärmeverbraucher (in Bild 1 z.B. Wärmetauscher im Brauchwasser- Speicher- (6)^ und Solarkreis- Umwälzpumpe (4) befindet sich das Entleer- und Ausdehnungsgefäß (i).4.1 Between the heat consumer (in Figure 1 e.g. heat exchanger in the domestic hot water storage tank (6) ^ and solar circuit circulating pump (4) is the emptying and expansion vessel (i).

4.2 Das Entleer- und Ausdehnungsgefäß (1) dient zur Aufnahme des Ausdehnungswassers sowie des Kollektoreninhalts samt der über dem Gefäß liegenden (und evtl. frostgefährdeten) Leitungen.4.2 The emptying and expansion vessel (1) is used for receiving of the expansion water as well as the collector contents including those lying above the vessel (and possibly frost-prone) Cables.

4.3 Dieser Wasserinhalt bestimmt die Größe des Gefäßes.4.3 This water content determines the size of the vessel.

4.4 Das Gefäß (1) muß unterhalb der Kollektoren (5) und frostgefährdeten Anlagenteile installiert werden. Entweder im beheizten Dachraum oder im Heiz- bzw. Technikraum·4.4 The vessel (1) must be below the collectors (5) and those at risk of frost System parts are installed. Either in the heated roof space or in the boiler room or technical room

4.5 Die Kollektoren werden aus dem Entleer- und Ausdehnungsgefäß gefüllt,von der Kollektorkreispumpe (4) werden die Kollektoren von unten nach oben gefüllt über die Rücklaufleitung. 4.5 The collectors are filled from the emptying and expansion vessel, the collector circuit pump (4) is the Collectors filled from bottom to top via the return line.

4.6 Bei Stillstand der Solarkreispumpe (4) entleert sich der über dem Gefäß (1) liegende Teil der Anlage in das Entleer- und Ausdehnungsgefäß selbsttätig.4.6 When the solar circuit pump (4) is at a standstill, the part of the system above the vessel (1) empties into the emptying and expansion vessel automatically.

4.7 Damit kein Luft-/Wasser-Gemisch umgewälzt wird, sind Zu- und Ablaufanschluß des Gefäßes unter dem Wasserspiegel angeordnet. Die Kollektoren (5) haben wie üblich den Rücklaufanschluß unten und den Vorlaufanschluß oben.4.7 So that no air / water mixture is circulated, additions and outlet connection of the vessel below the water level arranged. As usual, the collectors (5) have the return connection at the bottom and the flow connection at the top.

4.8 Für den Austausch des Luftpolsters wird eine 3· Leitung zwischen den höchsten wasserführenden Stellen der Kollektoren und des Gefäßes (1) installiert. Das Luftpolster wechselt von den Kollektoren (5) in das Ausdehnungsgefäß (1), wenn bei Wärmegewinn der Kollektorkreis in Tätigkeit geht.4.8 For the exchange of the air cushion, a 3 · pipe is required between the highest water-carrying points of the collectors and the vessel (1) installed. The air cushion changes from the collectors (5) to the expansion tank (1), if the collector circuit starts to work when there is heat gain.

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Blatt 3 - Ing.-Büro BMS1, 7250 LaonbergSheet 3 - Ing.-Büro BMS 1 , 7250 Laonberg

4.9 Zur Kontrolle beim Füllen der Anlage ist das Entleer- und Ausdehnungsgefäß (i) mit einem Wasserstandsanzeiger (3) versehen. Außer zum Abpressen der Gesamtanlage, wird nur der tiefliegende Anlagenteil bis zu einer bestimmten Marke im Gefäß gefüllt. Der höherliegende Rest der Anlage wird aus dem Entleer- und Ausdehnungsgefäß aufgefüllt.4.9 To check when filling the system, the drain and expansion vessel (i) with a water level indicator (3) Mistake. Except for pressing the entire system, only the deep system part is down to a certain mark filled in the vessel. The rest of the system at a higher level is filled from the emptying and expansion vessel.

4.10 Zusätzlich kann das Entleer- und Ausdehnungsgefäß (1) zur besseren Überwachung und zum Schutz gegen Trockenlauf der Umwälzpumpe (4) mit einem Wassermangelschalter (2) versehen werden.4.10 In addition, the emptying and expansion vessel (1) can be equipped with a low-water switch (2) for better monitoring and protection against dry running of the circulation pump (4) be provided.

4.11 Das Entleer- und Ausdehnungsgefäß (i) ist ebenso wie der Speicher hochwertig gegen Wärmeverlust zu dämmen.4.11 The emptying and expansion vessel (i) is just like the To insulate storage tanks against heat loss with high quality.

4.12 Als Entleer- und Ausdehnungsgefäß kann wie im Bild 2 dargestellt ein Speicher eingesetzt werden.4.12 A storage tank can be used as an emptying and expansion vessel, as shown in Figure 2.

5. Regelablauf der offenen Anlage mit Entleer- und Ausdehnungagefäß 5. Control sequence of the open system with emptying and expansion vessel

5.1 Ruhezustand:5.1 Idle state:

Kollektorpumpe (4) aus· Kollektoren (5) entleert. Entleerund Ausdehnungsgefäß (i) gefüllt. Kollektoranlage frost- und Ubertemperatursicher.Collector pump (4) emptied from collectors (5). Emptying and expansion vessel (i) filled. Collector system frost and over-temperature safe.

5.2 Betrieb:5.2 Operation:

Kollektorpumpe (4) ein, Kollektoren (5) werden aus dem Gefäß gefüllt, die Luft wird durch die Sekundärleitung ins Entleer- und Ausdehnungsgefäß gedrückt.Collector pump (4) on, collectors (5) are removed from the Vessel filled, the air is pressed through the secondary line into the emptying and expansion vessel.

5.3 Regelung:5.3 Regulation:

Wird vom Regelgerät (7) eine Temperaturdifferenz zwischen dem Fühler (8) im Kollektor und dem im Speicherwasser (i0) gemessen, schaltet es die Solarkreispumpe ein.If the control device (7) shows a temperature difference between Measured by the sensor (8) in the collector and that in the storage tank water (i0), it switches the solar circuit pump on.

5.4 Bei Erreichen der max. gewünschten Speicherwassertemperatur wird die Umwälzpumpe (4) abgeschaltet. Die Anlage geht in den Ruhezustand und ist frost- und Ubertemperatursicher.5.4 When the maximum required storage water temperature is reached, the circulation pump (4) is switched off. The attachment goes into standby mode and is frost and excess temperature safe.

5.5 Als zusätzliche Sicherung sind für das Abschalten der Pumpe (4) noch ein Maximalthermostat (9) im Speicherwasser und evtl. im Kollektor (8) sowie ein Wassermangelschalter (2) im Entleer- und Ausdehungsgefäß vorzusehen.5.5 As an additional safeguard for switching off the Pump (4) and a maximum thermostat (9) in the storage tank water and possibly in the collector (8) and a low water switch (2) in the emptying and expansion vessel.

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6. Vorteile der offenen Anlage mit Entleer- und Ausdehnungsgefäß 6. Advantages of the open system with emptying and expansion vessel

6.1 Jetzt und auf Dauer problemloser ist die offene Anlage, zusammengestellt aus bewährten Elementen der Heizungstechnik. Keine Sicherheitseinrichtungen gegen Überdruck und Übertemperatur erforderlich. Von der offenen Anlage geht keine Gefährdung aus.6.1 The open system, composed of tried and tested elements of heating technology, is now more problematic in the long term. No safety devices against overpressure and excess temperature required. There is no danger from the open system.

6.2 Die Solaranlage offener Konzeption, im kritischen Bereich entleert, kann mit billigem unbehandeltem Wasser gefüllt werden, da die Entleereinrichtung gegen Übertemperatur auch zur Vermeidung der Frostgefahr wirksam ist.6.2 The open concept solar system, emptied in the critical area, can be filled with cheap, untreated water as the emptying device is also effective against overtemperature to avoid the risk of frost.

Aufgestellt: BMS1 Leonberg, den 30. 11. 1977Set up: BMS 1 Leonberg, November 30, 1977

Busdr-Mitlccher- Schöpfer Pestalozzisir. 6Busdr Peer Creator Pestalozzisir. 6th

7250 Leonberg 17250 Leonberg 1

Tel. 07152/43206Tel. 07152/43206

909824/0023909824/0023

Claims (1)

Busch - Mitlacher - Schöpfer Pestalozzistr· 6Busch - Mitlacher - Creator Pestalozzistr 6 725O LEONBERG 1 Tel.» O7152/432O6725O LEONBERG 1 Tel. » O7152 / 432O6 Solarheizungsaniage als offenes System mit Entleer- und AusdehnungsgefäßSolar heating system as an open system with drainage and Expansion tank PatentansprücheClaims Solarheizungsaniage als offenes System mit Entleer- und Ausdehnungsgefäß zur Aufnahme des Kollektorinhalts bei Stilletand der Solarkreis-Umwälzpumpe,Solar heating system as an open system with drainage and Expansion vessel to accommodate the collector content Standstill of the solar circuit circulation pump, dadurch gekennzeichnet» ■ ■ , characterized by »■ ■, daß ein mit der Atmosphäre in Verbindung stehendes Ent- >-<ithat a development related to the atmosphere > - <i leer- und Ausdehnungsgefäß tiefer angeordnet wird alsempty and expansion vessel is placed lower than die Übertemperatur- und frostgefährdejrften Teile einer ..the excess temperature and frost-prone parts of a .. Sonnen-Kollektoranlage, in das sich selbsttätig'der Solar collector system into which the Vasserinhalt (oder jedes andere flüssige Wärmeträger- : . medium)>aus ^den höherliegenden Anlageteilen entleert; ! Vasserinhalt (or any other liquid heat transfer: medium).> Empties the higher-lying parts of the plant from ^; ! Offenes System nach Anspruch 1 mit einem Entleer- und AusdehnungsgefäßOpen system according to claim 1 with an emptying and expansion vessel dadurch gekennzeichnet.: .--. characterized by .: .--. daß das Entleer^ und Ausdehnungsgefäß mit den Sonnen- · kollektoren durch eine Vorlauf-, Rücklauf- und eine zusätzliche Luftleitung ab dem höchsten Punkt des Kollektors verbunden ist und mit der Atmosphäre in Verbindung steht.that the emptying ^ and expansion vessel with the solar collectors through a flow, return and an additional air line from the highest point of the Collector is connected and is in communication with the atmosphere. Offenes System nach Anspruch 1 und 2 mit einer Kollek- ' ' torkreispumpeOpen system according to claim 1 and 2 with a collector '' gate circuit pump dadurch gekennzeichnet. characterized by it . daß die Kollektorkreispumpe zum Füllen der Kollektoren mit Wärmetragermedium und somit zum Herstellen des Kreislaufs zwecks Wärmetransport verwendet wird.that the collector circuit pump to fill the collectors with heat transfer medium and thus for producing the Circuit is used for the purpose of heat transport. 909824/0023909824/0023 Blatt 2 - Ing.-Büro BMS, 7230 LeonbergSheet 2 - Ing.-Büro BMS, 7230 Leonberg Offenes System nach Anspruch 1 und 2 mit einem Vorratsspeicher als Entleer- und Ausdehnungsgefäß« Open system according to claims 1 and 2 with a storage tank as emptying and expansion vessel « dadurch gekennzeichnet. characterized by it . daß ein Speicher den Kollektorinhalt und das Ausdehnungswasser aufnimmt, dem mittels Heizschlangen oder anderer Wärmetauscher gespeicherte Sonnenwärme entnommen wird«that a storage tank receives the collector content and the expansion water, that by means of heating coils or other Heat exchanger stored solar heat is extracted « Aufgestellt: BMS, Leonberg, den 30.11.1977Erected: BMS, Leonberg, November 30th, 1977 Büsdn-Mitlacher-Schöpfer Pestalozzistr. 6Büsdn-Mitlacher creator Pestalozzistr. 6th 7250 Leonberg 17250 Leonberg 1 Tel. 07152/43206Tel. 07152/43206 909824/0023909824/0023
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