DE2837565A1

DE2837565A1 - Einrichtung zum bereiten von warmem brauchwasser

Info

Publication number: DE2837565A1
Application number: DE19782837565
Authority: DE
Inventors: Helmut Ing Grad Abele; Juergen Ing Grad Hahne; Albin Dipl Phys Dr Kehl; Erwin Dipl Phys Peter; Peter Ing Grad Reicherter; Friedrich Dipl Phys Dr Scharf; Ernst Dipl Ing Schmidt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-08-29
Filing date: 1978-08-29
Publication date: 1980-03-20
Also published as: FR2435009A1; IT1122805B; IT7925191A0; ES245263U; ES245263Y; FR2435009B3

Description

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R. 49 2 Q
11.8.19T8 Ki/Ht

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1 Einrichtung zum Bereiten von warmen Brauchwasser

Stand der Technik ' .

Die Erfindung geht aus von der Einrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine derartige Einrichtung bekannt (DE-OS 26 2k 677), bei welcher der flüssige Wärmeträger zwischen Kollektor und Speicher in einem geschlossenen System umläuft, das über einen·Wärmetauscher im Speiche: führt. An dieses System ist eindruckloses Ausdehungsgefäß angeschlossen, in welches der Wärmeträger verdrängt .wird, wenn sich bei starker Sonneneinstrahlung und geringer Wärmeabnahme Dampf im Kollektor bildet. Diese Anordnung ist insofern nachteilig, als durch den Wärmetauscher, im Speicher der Wärmeübergang verschlechtert wird und außerdem dem Wärmeträger ein Prostschutzmittel zugesetzt werden

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muß, welches im Wärmetauscher des Speichers nur durch eine Wand vom Brauchwasser getrennt ist, was vom gesundheitsmedizinischen Standpunkt bedenklich ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Wärmetauscher im Brauchwasserspeicher entfällt und dadurch der Wärmeübergang verbessert wird. Außerdem ist erreicht, daß die Einrichtung vor den schädlichen Wirkungen des Frostes und der Überhitzung des Wärmeträgers geschützt ist, wobei außerdem auch Kalkablagerungen im Kollektor und Speicher vermieden werden können.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung zum Entfernen des Wärmeträgers aus dem Kollektor automatisch arbeitet. In diesem Fall ist. ein die Ventile in den Verbindungsleitungen zwischen Kollektor und Speicher beeinflussender Regler vorgesehen, der einen vorzugsweise an der höchsten Stelle des Kollektors angeordneten Wärmefühler für den Wärmeträger hat.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher .erläutert.

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» ■» ι

-J- κ. 49 2

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Einrichtung hat einen Brauchwasserspeicher I₃ dem kaltes Wasser aus dem Leitungsnetz über eine Leitung 2 unter Druck zugeführt und erwärmtes Wasser über eine Leitung entnommen wird. Zum Erwärmen des Speichers 1 sind ein Solarkollektor 4 und eine elektrische Zusatzheizung5 vorgesehen. Der Solarkollektor 4 ist über eine Vorlaufleitung 6 und eine Rücklaufleitung 7 ohne Zwischenschaltung eines besonderen Wärmeübertragers mit dem Brauchwasserinhalt des Speichers 1 verbunden; der Kollektor 4 ist vom Brauchwasser durckströmt, welches den Wärmeträger zwischen Kollektor 4 und Speicher 1 bildet. In jeder der beiden Leitungen 6 und 7 ist ein 3-Wege-Ventil 8 bzw. 9 eingebaut, welche je nach Stellung die beiden Kollektoranschlüsse 10 und 11 mit dem Speicher 1 oder einen Abfluß 12 verbinden, durch den das im Kollektor 4 und den zwischen diesem und den Ventilen 8 und 9 in den Leitungen und 7 stehende Wasser in die Abwasserkanalisation abgeführt werden kann.

Die beiden'Ventile 8 und 9 sind von einem Regler 14.beeinflußt, der einen Wärmefühler 15 im oberen Teil des Kollektors 4 und einen Wärmefühler 16 im Speicher 1 hat. Vom Regler 14 ist ferner eine Pumpe 18 beeinflußt, welche zusammen mit einer Rückschlagklappe 19 in die Rücklaufleitung 7 zwischen dem Speicher 1 und dem Ventil 9 eingebaut ist. An die Vorlaufleitung 6 ist an höchster Stelle ein Be- und Entlüftungsventil 20 angeschlossen, dessen Funktion zusammen mit der Funktion des Reglers 14 nachstehend anhand der Wirkungsweise der Einrichtung beschrieben ist.

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Wenn die Temperatur des als Wärmeträger dienenden Brauchwassers im Kollektor 4 im Bereich des Wärmefühlers 15 etwa zwischen 5 und 70° C liegt, hat der Regler 1*1 die Ventile 8 und 9 in die mit den Pfeilen A gekennzeichnete Stellungen überführt, wobei der Kollektor 4 und die Leitungen 6 und 7 mit Brauchwasser gefüllt sind. Wenn in diesem Betriebszustand der Wärmefühler 15 im Kollektor 4 eine um einen bestimmten, kleinen Betrag höhere Temperatur signalisiert als der Wärmefühler 16 im Speicher 1, schaltet der Regler 14 die Pumpe 18 ein. Diese wälzt das Brauchwasser danach im Kollektorkreis um, welches dabei die im Kollektor 4 absorbierte Wärme unmittelbar, d.h. ohne Zwischenschaltung von Wärmeübertragungsflächen, an das Brauchwasser im Speicher 1 überträgt. Im Kollektorkreis herrscht dabei etwa der Druck des Leitungsnetzes, der das Be- und Entlüftungsventil 20 geschlossen hält. Der Umlauf des Wärmeträgers hält so lange an, bis die Temperatur am Wärmefühler 15 unter die Temperatur am Wärmefühler 16 abgesunken ist und danach der Regler 14 die Pumpe 18 stillsetzt.

Wenn die Temperatur des Brauchwassers im Kollektor 4 bei kaltem Wetter unter 5° C sinkt oder bei intensiver Sonneneinstrahlung und mangelnder Wärmeabnahme im Speicher 1 über 70° C ansteigt, schaltet der Regler 14 die Ventile 8 und 9 in die den Pfeilen B entsprechende Stellung um. In dieser Stellung fließt das Brauchwasser aus dem Kollektor und den zwischen diesen und den Ventilen 8 und 9 liegenden Abschnitten der Leitungen 6 und 7 in den Abfluß 12 aus, wodurch der Kollektor rasch entleert und sicher vor Schaden bewahrt wird. Das Ausfließen wird dadurch ermöglicht,

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daß naeh dem Umschalten der Ventile 8 und 9 und Wegfall des Netzdruckes im Kollektorkreis das Be- und Entlüftungsventil 20 öffnet und Luft in den Kollektorkreis nachströmen läßt. Beim Umschalten der Ventile 8 und 9 in die Stellung B wird auch die Pumpe 18 stillgesetzt, unabhängig davon, ob.der Wärmefühler 16 im Speicher 1 einen Wärmebedarf meldet oder nicht. -

Wenn die Temperatur im Kollektor: k im Bereich des Fühlers 15 wieder .über 5° C angestiegen oder unter 70° C gefallen ist, schaltet der Regler 14 die Ventile 8 und 9 erneut in die Stellung A, wonach sich der Kollektorkreis unter dem Einfluß des Netzdruckes und gegebenenfalls der wieder anlaufendem Pumpe 18 rasch erneut mit Brauchwasser aus dem Leitungsnetz bzw. dem Speicher 1 auffüllt. Die dabei verdrängte Luft entweicht über das Be- und Entlüftungsventil 20, welches nach dem vollständigen Auffüllen des Kollektorkreises mit dem Brauchwasser selbsttätig schließt.

Die Entleerung des Kollektors 4 bei niedrigen Temperaturen dient als Frostschutz, so daß der Zusatz eines Frostschutzmittels und der damit verbundene Wartungsaufwand entfällt. Die Entleerung des Kollektors bei hohen Temperaturen verhütet einen überdruck bei überschreiten des Kochpunktes und dient außerdem der Vermeidung von Kalkablagerungen im Kollektor k und in dem Speicher 1. Der bei dem beschriebenen System unvermeidliche Wasserverlust beträgt je nach Bauweise der Anlage ca. 3 bis 6 Liter und ist so gering, daß er durch die mit dem Wegfall eines besonderen Wärmeübertragers im Speicher 1 erzielte Wirkungsgradverbesserung bei. weitem aufgehoben wird.

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Anstelle der 3-Wege-Ventile 8 und 9 können auch einfache Ventile verwendet werden, die den Verzweigungspunkten in den Leitungen 6 und 7 paarweise nachgeschaltet sind.

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Claims

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ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Ansprüche

Einrichtung zum Bereiten von warmem Brauchwasser, mit einem Solarkollektor, einem unter Druck stehenden Brauchwasserspeicher, einer vom Kollektor zum Speicher führenden Vorlaufleitung und einer von diesem zum Kollektor führenden Rücklaufleitung für einen flüssigen Wärmeträger, der die im Kollektor· aufgenommene Wärme an das Brauchwasser im Speicher überträgt, und ferner mit einer Vorrichtung zum Entfernen des Wärmeträgers aus dem Kollektor, wenn die Außentemperatur bestimmte Werte unter- und/oder übersehreitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor (*J) ohne Zwischenschaltung eines Wärmeübertragers mit dem Brauchwasserinhalt des Speichers (1) verbunden ist und das Brauchwasser als Wärmeträger zwischen Kollektor und Speicher dient, und daß die Vorrichtung zum Entleeren des Kollektors mit Ventilen (8 und 9) versehen ist, über welche die 'beiden Kollektoranschlüsse (10 und 11) mit dem Speicher (1) und mit einem Abfluß (12) verbindbar sind.

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (8 und 9) von einem.Regler (14) beeinflußt sind, der einen vorzugsweise an der höchsten Stelle des Kollektors (4) angeordneten Temperaturfühler (15) sowie einen weiteren Temperaturfühler (16) im Wärmespeicher (1) hat.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der'Regler (14) eine Pumpe (18) in der Rücklaufleitung (7) zwischen Speicher (1) und Ventil (9) überwacht.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor (4) an der höchsten Stelle mit einem Be- und Entlüftungsventil (20) versehen ist,

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