DE3344608A1 - Sonnenwaermeanlage - Google Patents

Sonnenwaermeanlage

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DE3344608A1
DE3344608A1 DE19833344608 DE3344608A DE3344608A1 DE 3344608 A1 DE3344608 A1 DE 3344608A1 DE 19833344608 DE19833344608 DE 19833344608 DE 3344608 A DE3344608 A DE 3344608A DE 3344608 A1 DE3344608 A1 DE 3344608A1
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Makoto Fuchu Tokyo Adachi
Yasushi Eto
Yasunori Tokyo Matsuura
Yuuji Nagata
Koichi Ibaraki Sakuta
Sinji Sawata
Tadayoshi Tanaka
Tatsuo Abiko Chiba Tani
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Description

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83/87141 5
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Sonnenwärmeanlage, die mit einer Dampf-Quelle, einer Heißwasser-Quelle und einem beiden Quellen gemeinsamen Heißwassertank ausgestattet ist. Insbesondere betrifft die Erfindung eine verbesserte Sonnenwärmeanlage, in der in einem Heißwassertank befindliches Wasser innerhalb kurzer Zeit auf eine gewünschte Temperatur aufgeheizt werden kann und auf der Grundlage eines -JO bestimmten Wärmebedarfs Wärmeenergie bereitzustellen vermag.
Fig. 1 zeigt das Schema eines zum Heizen und zum Gewinnen elektrischer Energie ausgelegten Sonnenwärmesystems, z.B. einer herkömmlichen Sonnenwärmeanlage. Die Sonnenwärmeanlage besitzt ein Dampfquellen-System A, welches einer Hochtemperatur-Wärmelasteinheit Hochtemperatur-Dampf zuführt, und ein Heißwasserquellen-System B, welches einer Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit Heißwasser zuführt.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, enthält die bekannte Sonnenwärmeanlage einen Heißwassertank 1 zum Speichern von Heißwasser, einen Heißwasser-Vorratstank 2 zur Abgabe von Heißwasser, eine Hochtemperatur- und eine Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit 3A bzw. 3B, einen Rücklauftank 4 zum Zwischenspeichern von Niedrigtemperatur-Wasser, welches von der Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit 3B kommt, und Hochtemperatur- und Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher 5A bzw. 5B. Außerdem enthält die bekannte Sonnenwärmeanlage einen Hochtemperatur-Sonnenwärmekollektor 6A und einen Niedrigtemperatur-Sonnenwärmekollektor 6B vom Kondensatortyp, an einzelne Rohrleitungen angeschlossene Pumpen 7A, 7B, 8A, 8B, 9 und 10, und ein Rückschlagventil 11, welches an einem sekundärseitigen Einlaßrohr 12 angeordnet ist, welches von dem Rücklauftank 4 zu dem Niedrig-
BAD ORiGSiSJAL ' '
T temperatur-Wärmeaustauscher 5B läuft.
In dem Heißwassersystem B wird Wärmeenergie, die durch den Sonnenwärmekollektor 6B aufgenommen wurde, an den Wärmeaustauscher 5B gegeben, wo durch Wärmeaustausch aus Niedrigtemperatur-Wasser Heißwasser, erzeugt wird. Das auf diese Weise erzeugte Heißwasser wird in dem Heißwassertank 1 gespeichert. Das Heißwasser wird nach Bedarf dem Heißwassertank 1 entnommen und in den Heißwasser-
'0 Vorratstank 2 gegeben, von wo aus es weiter an die Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit 3B gegeben wird, z.B. an ein Heißwasserversorgungssystem oder an ein Heizungssystem. Danach wird das Heißwasser durch die Lasteinheit 3B seiner Wärmeenergie entledigt, wird zu Niedrigtemperatur-Wasser und wird in dem Rück lauftank 4 gespeichert. Als nächstes wird das Niedrigtemperatur-Wasser von dem Wärmeaustauscher 5B erneut zu Heißwasser aufgeheizt, und das so erneut aufgeheizte Heißwasser wird in dem Heißwassertank 1 gespeichert.
In dem Dampfsystem A wird das von dem Heißwassertank 1 kommende Heißwasser durch den Wärmeaustauscher 5A mit der von dem Sonnenwärmekollektor 6A aufgenommenen Wärmeenergie weiter aufgeheizt. Hierdurch wird Hochtemperatur-Dampf erzeugt. Der auf diese Weise erzeugte Dampf wird an die Hochtemperatur-Wärmelasteinheit 3A gegeben, bei der es sich z.B. um ein Dampfkraftwerk oder um eine industrielle Fertigungsanlage handelt. Dadurch, daß dem Hochtemperatur-Dampf durch die Hochtemperatur-Wärmelasteinheit 3A Wärmeenergie entzogen wird, wird er in Heißwasser umgewandelt, welches anschließend in den Heißwassertank 1 zurückläuft.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, muß also in dem System, in welchem Hochtemperatur-Dampf und Heißwas-
BAD
2/3
ser zu der Hochtemperatur-Wärmelasteinheit 3A bzw. zu der Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit 3B gelangt, wobei Sonnenenergie eingesetzt wird, die Temperatur des Heißwassers in dem Heißwassertank 1 von dem Hochtemperatur-Wärmeaustauscher 5A vollständig auf die in der Hochtemperatur-Wärmelasteinheit 3A benötigte Temperatur angehoben werden, um den Hochtemperatur-Dampf zu erzeugen. Dieser Aufheizvorgang des Heißwassers wird dadurch erreicht, daß Wasser durch den Heißwassertank 1, den Heißwasser-Vorratstank 2, die Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit 3B, den Rücklauftank 4, den Wärmeaustauscher 5B und dann wieder durch den Heißwassertank 1 zirkuliert wird, wodurch die Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit 3B in einen lastfreien Zustand gebracht wird, das heißt:
der genannte Kreislauf belastet das in dem Heißwassertank befindliche Heißwasser nicht durch Entzug von Wärmeenergie.
Da das Aufheizen für gewöhnlich in den Morgenstunden stattfindet, wenn die Sonneneinstrahlung schwach ist, wird in dem Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher 5B nur eine geringe Wärmemenge umgesetzt. Weil daher das Erwärmen des Heißwassers in dem Heißwassertank 1 relativ viel Zeit in Anspruch nimmt, verzögert sich der Betriebsbeginn des Dampfsystems A. Da sich weiterhin die Temperatur in dem Heißwassertank 1 über Nacht verringert, benötigt der Aufheizvorgang nach einer längeren Betriebspause oder auch nach einem Austausch des zirkulierenden Wassers erhebliche Zeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sonnenwärmeanlage zu schaffen, in der das Wasser in einem Heißwassertank rasch aufgeheizt werden kann, um einen alsbaldigen Betriebsbeginn der Anlage zu ermöglichen. In der Anlage wird Heißwasser von einem Niedrigtemperatur-Wärme-
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austauscher unter Ausnutzung der von einem Niedrigtemperatur-Sonnenwärmekollektor aufgenommenen Sonnenenergie erwärmt und in dem Heißwassertank gespeichert, um in eine Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit eingespeist zu werden.
Das entstehende Niedrigtemperatur-Wasser wird über den Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher in den Heißwassertank zurückgeführt. Das in dem Heißwassertank befindliche Heißwasser wird von einem Hochtemperatur-Wärmeaustauscher unter Einsatz der von einem Hochtemperatur-Sonnenwärmekollektor aufgenommenen Wärmeenergie aufgeheizt, um Dampf zu erzeugen. Der Dampf wird in eine Hochtemperatur-Wärmelasteinheit eingespeist.
Zur Lösung der genannten Aufgabe ist die erfindungsgemäße Sonnenwärmeanlage derart ausgebildet, daß der Heißwassertank und der Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher mittels eines Nebenweg-Rohrs verbunden sind, wodurch das Heißwasser zwischen dem Heißwassertank und dem Wärmeaustauscher zirkulieren kann, wenn das Wasser in dem Heißwassertank nicht erwärmt ist. Durch diese Maßnahme verringert sich die Aufheizzeit.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: 25
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Sonne nwärme an1a ge,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sonnenwärme
anlage ,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sonnenwärmeanlage, und
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3 3 A A 6 O 8
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sonnenwärmeanlage.
Das in Fig. 2 dargestellte erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sonnenwärmeanlage enthält ein Dampfsystem C, ein Heißwassersystem D und einen den Systemen C und D gemeinsamen Heißwassertank 13.
'0 Das Dampfsystem C enthält einen Hochtemperatur-Sonnenwärmekollektor 14 vom Kondensatortyp, einen Hochtemperatur-Wärmeaustauscher 15 und eine Hochtemperatur-Wärmelasteinheit 16. Der Hochtemperatur-Sonnenwärmekollektör
14 verdichtet die Sonnenstrahlen und sammelt deren Wärme, um eine sehr hohe Temperatur zu erzielen. Der Sonnenwärmekollektor 14 und der Hochtemperatur-Wärmeaustauscher 15 sind mittels einer Endlos-Primärrohrleitung 17 auf der Hochtemperaturseite verbunden. Die Primärrohrleitung 17 ist mit einer ersten Pumpe 18 ausgestattet, die in der Rohrleitung 17 ein Wärmemedium zirkuliert. Von dem Sonnenwärmekollektor 14 gesammelte Wärme wird über das in der Primärrohrleitung 17 durch die erste Pumpe 18 zirkulierten Wärmemedium zu dem Hochtemperatür-Wärmeaustauscher 15 übertragen. Das Dampfsystem C ent-
hält weiterhin eine hochtemperaturseitige Sekundärrohrleitung 19, durch die in dem Heißwassertank 13 enthaltenes Heißwasser über den "Hochtemperatur-Wärmeaustauscher
15 und die Hochtemperatur-Wärmelasteinheit 16 zurück in den Heißwassertank 13 zirkuliert wird. Die Sekundärrohr-
3u leitung 19 ist mit einer zweiten Pumpe 20 ausgestattet, welche für den Umlauf des Heißwassers sorgt.
In dem Dampfsystem C wird dom aus dem Heißwassertank 13 durch die zweite Pumpe 20 geförderten Heißwasser von dem Hochtemperatur-Sonnenwärmekollektor 14 gesammelte Wärme
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durch Wärmeaustausch in dem Hochtemperatur-Wärmeaustauscher 15 zugegeben. Hierdurch erhitzt sich das Wasser und wird zu Hochtemperatur-Dampf. Der Hochtemperatur-Dampf wird der Hochtemperatur-Wärmelasteinheit 16 zugeführt, er wird beispielsweise als Dampf einer zur Energieerzeugung dienenden Dampfturbine oder eine Industrieanlage zugeführt. Dort wird die Wärmeenergie des Dampfs verbraucht. Während der Hochtemperatur-Dampf die Hochtemperatur-Wärmelasteinheit 16 durchläuft, wird er also in Heißwasser umgewandelt, welches in den Heißwassertank 13 zurückgelangt.
Das Heißwassersystem D enthält einen Niedrigtemperatur-Sonnewärmekollektor 21 vom Kondensatortyp, einen Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher 22, einen Heißwasser-Vorratstank 23, eine Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit 24 und einen Rücklauftank 25. Der Niedrigtemperatur-Sonnenwärmekollektor 21 verdichtet die Sonnenstrahlen und sammelt die in ihnen enthaltene Wärme, um eine relativ hohe Temperatur zu erzielen. Der Sonnenwärmekollektor 21 und der Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher 22 sind niedrigtemperaturseitig mittels einer Endlos-Primärrohrleitung 26 verbunden. Die Primärrohrleitung 26 ist an eine dritte Pumpe 27 angeschlossen, die in der Rohrleitung 26 ein Wärmemedium zirkuliert. Die von dem Sonnenwärmekollektor 21 gesammelte Wärme wird über das von der dritten Pumpe 27 in der Primärrohrleitung 26 zirkulierte Wärmemedium zu dem Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher 2 2 übertragen.
Das Heißwassersystem D enthält außerdem eine niedrigtemperaturseitige Sekundärrohrleitung 28, durch die Heißwasser von dem Heißwassertank 13 über den Heißwasser-Vorratstank 23, die Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit 24, den Rücklauftank 25 und den Niedrigtemperatur-Wärme-
•:- - *■*""" 33Λ46O8
austauscher 22 zirkuliert wird, so daß es schließlich wieder in den Heißwassertank 13 zurückgelangt. An den zwischen den zwei Tanks 13 und 23 liegenden ersten Abschnitt 28a der Sekundärrohrleitung 28 ist eine vierte Pumpe 29 angeschlossen, die das Heißwasser von dem Heißwassertank 13 in den Heißwasser-Vorratstank 23 einspeist. Ferner ist an den zwischen dem Heißwasser-Vorratstank 23 und der Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit • 24 befindlichen zweiten Abschnitt 28b der Sekundärrohrleitung 28 eine fünfte Pumpe 30 angeschlossen, die das Heißwasser in dem Heißwasser-Vorratstank 23 in die Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit 24 einspeist. Darüberhinaus befindet sich in einem zwischen dem Rücklauftank 25 und dem Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher 22 befindlichen dritten Abschnitt 28c der Sekundärrohrleitung 28 eine sechste Pumpe 31, die Niedrigtemperatur-Wasser, welches sich in dem Rückklauftank 25 befindet, über den Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher 22 in den Heißwassertank 13 pumpt. Ein eine Gegenströmung verhinderndes Rückschlagventil 32 liegt in demjenigen Abschnitt des dritten Abschnitts 28c der Sekundürrohrleitung 28, der zwischen der sechsten Pumpe 31 und dem Niedrigtemperatür-Wärmeaustauscher 22 liegt.
An demjenigen Abschnitt des ersten Abschnitts 28a der Sekundärrohrleitung 28, der zwischen der vierten Pumpe 29 und dem Heißwasser-Vorratstank 23 liegt, ist ein erstes Ventil 33 angeordnet, welches den Heißwasserumlauf steuert. Das erste Ventil 33 kann von Hand wahlweise verstellt werden zwischen einer ersten Stellung, in welcher der Durchgang durch die SekundärrohrIeitung 28 freigegeben ist, so daß das Heißwasser zirkulieren kann, und einer zweiten Stellung, in der der Durchgang geschlossen ist, so daß das Zirkulieren von Heißwasser unterbunden wird. Zwischen demjenigen Teil des ersten Abschnitts 28a
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• der Sekundärrohrleitung 28, der zwischen dem ersten Ventil 33 und der vierten Pumpe 29 liegt, und demjenigen Teil des dritten Abschnitts 28c der Sekundärrohrleitung 28, der zwischen dem Rückschlagventil 32 und dem Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher 22 liegt, befindet sich ein Nebenweg-Rohr 34. Das Nebenweg-Rohr 34 ist mit einem zweiten Ventil 35 ausgestattet, welches den Durchfluß von Heißwasser durch das Rohr 34 steuert. Das zweite Ventil 35 kann von Hand verstellt werden zwischen einer dritten Stellung, in welcher der Durchlauf durch das Nebenweg-Rohr 34 geöffnet ist, so daß das Heißwasser zirkulieren kann, und einer vierten Stellung, in welcher der Durchlauf geschlossen ist, um ein Zirkulieren des Heißwassers zu verhindern. Das erste Ventil 33 und das zweite Ventil 35 bilden eine Selektor-Ventilanordnung 36.
In dem Heißwassersystem D befinden sich das erste und das zweite Ventil 33 bzw. 35 in der ersten bzw. in der vierten Stellung, wenn die Sonnenwärmeanlage im Normalbetrieb arbeitet, d.h., wenn die Wärmeenergie ausreicht, um dem Bedarf in dem Dampfsystem C und in dem Heißwassersystem D zu entsprechen. In anderen Worten: Im Normalbetrieb ist das Nebenweg-Rohr 34 geschlossen, während die niedrigtemperaturseitige Sekundärrohrleitung 28 geöffnet ist, so daß das Heißwasser durch die gesamte niedrigtemperaturseitige Sekundärrohrleitung 28 strömt.
Im Normalbetrieb wird das in dem Heißwassertank 13 befindliche Heißwasser durch die vierte Pumpe 29 in den Heißwasser-Vorratstank 23 gepumpt, wo es einmal gespeichert wird. Das Heißwasser in dem Heißwasser-Vorratstank 23 wird von der fünften Pumpe 30 über die Niedrigtempera tur-Wärmelasteinhcit 24 in den Rücklauftank 25 geleitet. Wenn das Heißwasser die Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit 24 durchläuft, z.B. ein Brauchwasser-
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' Versorgungsnetz für heißes Wasser, eine Heizungsanlage oder dergleichen, so verbraucht die Wärmelasteinheit in dem Heißwasser enthaltene Wärmeenergie, wobei das Wasser zu Niedrigtemperatur-Wasser wird. Das in dem Rücklauftank 25 befindliche Niedrigtemperatur-Wasser wird von der
sechsten Pumpe 31 über den Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher 22 in den Heißwassertank 13 zurückgeführt. Wenn das Niedrigtemperatur-Wasser durch den Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher 22 läuft, wird es durch die von dem '" Niedrigtemperatur-Sonnenwärmekollektor 21 aufgenommene Wärme erhitzt und kehrt nun wieder in Form von Heißwasser in den Heißwassertank 13 zurück.
Beim Anfahren der Sonnenwärmeanlage gemäß der Erfindung
^5 ist es häufig notwendig, daß die Hochtempratur-Wärmelasteinheit 16 vor der Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit 24 in Betrieb genommen wird. In einem solchen Fall wird das Heißwassersystem D dazu verwendet, die Temperatur des Wassers in dem Heißwassertank 13 anzuheben, um dadurch die zum Erhöhen der Temperatur benötigte Zeit zu verringern. Zunächst wird der Betrieb der Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit 24 in dem Heißwassersystem D angehalten, und das erste und das zweite Ventil 33 bzw. 35 "werden in die zweite bzw. in die dritte Stellung gebracht. In anderen Worten: In der Aufheizphase wird die Zufuhr von Heißwasser aus dem Heißwassertank 13 zu dem Heißwasser-Vorratstank 23 unterbunden, und das Nebenweg-Rohr 34 übernimmt die Zirkulation, so daß in dem Heißwassertank 13 befindliches Heißwasser durch das Nebenweg-Rohr 34 und den dritten Abschnitt 28c der Sekundärrohrleitung 28 zu dem Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher 22 gelangt, wo das Heißwasser durch Wärmeaustausch erhitzt wird. Das auf diese Weise erhitzte Heißwasser gelangt dann in den
Heißwassertank 13 zurück.
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m/11 . : .BADORiGJNAL
Aufgrund dieser Ausgestaltung wird im Normalbetrieb das Heißwasser durch den Heißwassertank. 13, die Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit 24, den Rücklauftank 25, den Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher 22 und den Heißwassertank 13 in der genannten Reihenfolge zirkuliert, wie es bei einem herkömmlichen System der Fall ist. Hierbei ist das erste Ventil 33 geöffnet, während das zweite Ventil 35 geschlossen ist. Andererseits ist in der Aufheizphase dec Heißwassertanks 13 das erste Ventil 33 geschlossen, während das zweite Ventil 35 geöffnet ist, so daß das Heißwasser (oder Niedrigtemperatur-Wasser) in dem Heißwassertank 13 zwischen dem Heißwassertank 13 und dem Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher 22 über das Nebenweg-Rohr 34 zirkuliert wird. Hat die Temperatur des Heißwassers in dem Heißwassertank 13 eine eingestellte Temperatur oder eine Temperatur, die etwas unter dieser eingestellten Temperatur liegt, erreicht, so wird das erste Ventil 33 geöffnet und das zweite Ventil 35 wird geschlossen, so daß dann der Normalbetrieb stattfindet.
Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Erfindung werden folgende Wirkungen erzielt: Erfolgt das Aufwärmen des Wassers im Heißwassertank 13 unter Verwendung desselben Zirkulationswegs wie im Normalbetrieb, so wird die meiste Wärmeenergie, die von dem Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher 22 geliefert wird, von dem Heißwasser-Vorratstank 23, der Wärmeabgabeeinheit 24, dem Rücklauftank 25 und der diese Elemente verbindenden Sekundärrohrleitung 28 verbraucht, so daß der Aufheizvorgang beträchtliche Zeit in Anspruch nimmt. In der Aufheizphase ist jedoch das erste Ventil 33 geschlossen, während das zweite Ventil 35 geöffnet ist, so daß das Heißwasser lediglich zwischen dem Heißwassertank 13 und dem Wärmeaustauscher 22 zirkulieren muß und demzufolge das Aufheizen des Wassers im Heißwassertank 13 innerhalb kurzer Zeit
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• abgeschlossen werden kann. Außerdem ist die oben beschriebene Anordnung sehr wirksam, wenn die Nachfrage so ist, daß die Hochtemperatur-Wärmelasteinheit 16 vor der Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit 24 gebraucht wird.
Die Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene erste Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind noch abgewandelte Ausführungsformen möglich.
'0 . Fig. 3 und 4 zeigen weitere Ausführungsformen der Erfindung. In der nachfolgenden Beschreibung sind für gleiche und ähnliche Teile entsprechende Bezugszeichen verwendet.
Bei dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
enthält die Selektor-Ventilanordnung 36 das erste Ventil 33 und das zweite Ventil 35, die von Hand betätigbar sind. Bei der in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsform enthält die Selektor-Ventilanordnung 36 ein erstes und ein zweites solenoidbetätigtes Schaltventil 37 und
38, die an einer Stelle angeordnet sind, die der Anordnung der obigen Ventile 33 bzw. 35 entspricht. Die Ventilanordnung 36 enthält außerdem einen Auswählmechanismus 39 zum Umschalten des ersten und des zweiten solenoidbetätigten Schaltventils 37 bzw. 38. Außerdem enthält
die Selektor-Ventilanordnung eine Fühleinrichtung 40, welche die Temperatur des Heißwassers in dem Heißwassertank 13 feststellt und die Ergebnisse dieser Feststellung an den Auswählmechanismus 39 liefert. Ansprechend auf einen Befehl zum Aufheizen des Heißwassertanks 13 schließt
^" der Auswählmechanismus 39 automatisch das erste solenoidbetätigte Schaltventil 37, während er das Ventil 38 öffnet. Wenn der Aufheizvorgang vonstatten geht, wird das Heißwasser im Heißwassertank 13 innerhalb kurzer Zeit auf cino gewünschte Temperatur aufgeheizt. Dies wird von der Fühleinrichtung 40 gefühlt, und die Fühleinrichtung
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überträgt diesen gefühlten Zustand als einen Befehl an den Auswahlmechanismus 39. Nach Empfang dieses Befehls öffnet der Auswählmechanismus 37 automatisch das erste solenoidbetätigte Schaltventil 37 und schließt automatisch das zweite solenaidbetätigte Schaltventil 38.
Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die Sonnenwärmeanlage automatisch umgeschaltet zwischen Aufheizphase und Normalbetrieb.
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Bei dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel enthielt die Selektor-Ventilanordnung 36 zwei Ventile 33 und 35. Wie das in Fig. 4 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel zeigt, kann die Selektor-Ventilanordnung auch ein Drei-Wege-Ventil 41 enthalten, das an der Verbindungsstelle des ersten Abschnitts 28a der niedrigtemperatur sei tigen Sekundärrohrleitung 28 und dem Nebenweg-Rohr 34 vorgesehen ist. Das Drei-Wege-Ventil 41 ist derart ausgelegt, daß es das vom Heißwassertank 13 kommende Heißwasser wahlweise an den Heißwasser-Vorratstank 23 oder den Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher 22 führt. Das Drei-Wege-Ventil 41 kann ansprechend auf einen von einem Auswahlmechanismus, der an den Detektor 40 (ähnlich wie in Fig. 3) angeschlossen ist, kommenden Befehl geschaltet werden. Die Verwendung der Selektor-Ventilanordnung 3 6 mit einem solchen Aufbau vereinfacht die Systemstruktur.
Außerdem können die Ventile 33 und 35 ersetzt werden durch Steuerventile, die die Volumengeschwindigkeit des durch sie hindurchlaufenden Heißwassers steuern. Durch einen solchen Austausch kann die crfindungsgcmäße Sonnenwärmeanlage den Heißwassertank 13 aufheizen, während die Wärmeenergie an die Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit 24 geliefert wird.
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Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, gestattet ein Selektor-Ventilmechanismus, daß während der Aufheizphase heißes Wasser lediglich zwischen einem Heißwassertank und einem Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher zirkuliert, so daß das Aufwärmen des Wassers im Heißwassertank innerhalb eines kurzen Zeitraums erfolgen kann, wodurch das Anfahren der Anlage beschleunigt wird.
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Claims (12)

  1. Director-General of Agency of 83/87141 Industrial Science and Technology, Dr/ae Tokyo, Japan; und
    Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Kawasaki-shi, Japan
    Sonnenwärmeanlage
    Patentansprüche
    (1.jSonnenwärmeanlage, mit
    - einem Sonnenwärme aufnehmenden Niedrigtemperatur-Sonnenwärmekollektor (21),
    - einem Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher (22), der mit von dem Niedrigtemperatur-Sonnenwärmekollektor (21) aufgenommener Niedrigtemperatur-Wärmeenergie Wasser erwärmt, um Heißwasser zu erzeugen,
    15
    - einem Heißwassertank (13), der das von dem Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher (22) erwärmte Heißwasser speichert,
    - einer Niedrigtemperatur-Wärmclasteinheit (24), die die Wärmeenergie des von dem Heißwassertank (13) gelieferten Heißwassers verbraucht, wobei das durch die Niedrigtemperatur -Wärme las te inhe it (24) seiner Wärmeenergie entledigte Wasser zu dem Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher (22) zurückgeführt wird,
    - einem Sonnenwärme aufnehmenden Hochtemperatur-Sonnenwärmekollckt-or (14),
    - einem Hochtemperatur-Wärmeaustauscher (15), der mit von dem Hochtemperatur-Sonnenwärmekollektor (14) aufgenomme-
    RadertestraOe <S 8000 München 60 Telefon (r>.9) 833603/833604 Tu!ex52i2313 Telonrflmmö ΡΜρ'ηΐι-οηςιιΐι
    BAD ORIGINAL
    ner Hochtemperatur-Wärmeenergie das Heißwasser in dem Heißwassertank (13) aufheizt, um Hochtemperatur-Dampf zu erzeugen, und
    - einer Hochtemperatur-Wärmelasteinheit (16), die die Wärmeenergie des von dem Hochtemperatur-Wärmeaustauscher (15) erzeugten Hochtemperatur-Dampfs verbraucht, wobei der Niedrigtemperatur-Dampf und/oder das Heißwasser, der bzw. das seiner Wärmeenergie mittels der Hochtemperatur-Wärmelasteinheit (16) entledigt wurde, in den Heißwassertank (13) zurückgeführt wird,
    dadurch gekennzeichnet , daß ein Nebenweg-Rohr (34) den Heißwassertank (13) und den Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher (22) verbindet, und daß eine Selektor-Ventilanordnung (36) vorgesehen ist, mit der der Durchlauf des Heißwassers von dem Heißwassertank (13) wahlweise umstellbar ist entweder in Richtung der Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit (24) oder in Richtung des Niedrigtemperatur-Wärmeaustauschers (22).
  2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein erstes Rohr (28a, 28b) den Heißwassertank (13) mit der Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit (24) verbindet, so daß das Heißwasser durch das erste Rohr (28a, 28b) strömen kann, und daß ein zweites Rohr (28c) die Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit (24) mit dem Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher (22) verbindet, so daß das Wasser durch das zweite Rohr (28c) strömen kann.
  3. 3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß an das erste Rohr (28a, 28b) ein Vorratstank (23) angcschlossen ist, in dem das von dem Heißwassertank (13) kommende Heißwasser zwischengespeichert wird.
    BAD ORiGiMAL
    33U608
  4. 4. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an das zweite Rohr (28c) ein Rücklauftank (25) angeschlossen ist, welcher das von der Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit (24) kommende Wasser zwischenspeichert.
  5. 5. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an das erste Rohr (28a, 28b) ein Vorratstank (23) angeschlossen ist, der das von dem Heißwassertank (13) kommende Heißwasser zwischenspeichert, und daß an das zweite Rohr (28c) ein Rücklauftank (25) angeschlossen ist, der das von der Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit (24) kommende Wasser zwischenspeichert.
  6. 6. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nebenweg-Rohr (34) das erste Rohr (28a, 28b) direkt mit dem zweiten Rohr (28c) verbindet.
  7. 7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Selektor-Ventilanordnung (36) ein an dem ersten Rohr (28a, 28b) angeordnetes erstes Ventil (33) aufweist, welches die Zirkulation des Heißwassers von dem Heißwassertank (13) zu der Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit (24) zu steuern vermag, und ein an dem Nebenweg-Rohr (34) angeordnetes zweites Ventil (35) aufweist, welches die Zirkulation des Heißwassers von dem Heißwasser-' tank (13) zu dem Nie'drigtemperatur-Wärmeaustauscher (22) zu steuern vermag.
  8. 8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Ventil (33, 35) manuell betätigbar sind.
  9. 9. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Ventil (33, 35) jeweils als solenoid-betätigtes Ventil ausgebildet sind.
    BAD ORIGINAL
  10. 10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Selektor-Ventilanordnung (36) einen Auswählmechanismus (39) aufweist, der das zweite Ventil (38) schließt, wenn das erste Ventil (37) geöffnet ist, und der das zweite Ventil (38) öffnet, wenn das erste Ventil (37) geschlossen ist.
  11. 11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Selektor-Ventilanordnung (36) eine Fühleinrichtung (40) aufweist, die feststellt, wann die Temperatur des Heißwassers in dem Heißwassertank (13) eine bestimmte Temperatur erreicht hat, und daß der Auswählmechanismus (39) ansprechend auf das von der Fühleinrichtung (40) gelieferte Fühlergebnis zuerst das erste Ventil (37) schließt und dann das zweite Ventil (38) öffnet.
  12. 12. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Selektor-Ventilanordnung (39) ein Drei-Wege-Ventil (41) aufweist, welches an der Verbindungsstelle von erstem Rohr (28a, 28b) und Nebenweg-Rohr (34) vorgesehen ist, und daß die Art und Weise der Zufuhr von Heißwasser aus dem Heißwassertank (13) wahlweise umgeschaltet wird von einer Zufuhr zu der Niedrigtemperatur-Wärmelasteinheit (24) über das erste Rohr (28a, 28b) und zu dem Niedrigtemperatur-Wärmeaustauscher (22) über das Nebenweg-Rohr (34).
    BAD ORIGINAL
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