DE3440275A1 - Solar installation - Google Patents

Solar installation

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DE3440275A1 DE19843440275 DE3440275A DE3440275A1 DE 3440275 A1 DE3440275 A1 DE 3440275A1 DE 19843440275 DE19843440275 DE 19843440275 DE 3440275 A DE3440275 A DE 3440275A DE 3440275 A1 DE3440275 A1 DE 3440275A1
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Abstract

Solar installation with collectors in a solar panel, an energy store and a pipe arrangement equipped with pumps and control devices for on the one hand the connection of the energy store to the collectors and on the other hand the connection of the energy store to a heat consumer. According to the control, a fluid heat transfer medium flows through the pipe arrangement as well as via the collectors, the energy store and the heat consumer. The energy store has a large number of heat accumulation plates arranged in an adjacent and mutually parallel manner, which are made of cast iron and/or cast steel and which have flow ducts for the heat transfer medium. The flow ducts are connected to the pipe arrangement for the energy store/collector connection. The heat accumulation plates can moreover be connected to the pipe arrangement for the energy store/heat consumer connection. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Solaranlage mit Kollektoren in einem Sonnenfeld, Energiespeicher und mit Pumpen und Steuereinrichtungen ausgerüsteter Leitungsanordnung für einerseits die Verbindung des Energiespeichers mit den Kollektoren sowie andererseits die Verbindung des Energiespeichers mit einem Wärmeverbraucher, wobei nach Maßgabe der Steuerung durch die Leitungsanordnung sowie über die Kollektoren, den Energiespeicher und den Wärmeverbraucher ein fluides Wärmeträgermedium (z. B. ein Wärmeträgeröl oder Thermoöl) fließt.The invention relates generically to a solar system Collectors in a solar field, energy storage and with pumps and control devices equipped line arrangement for the connection of the energy storage on the one hand with the collectors and on the other hand the connection of the energy storage with one Heat consumer, whereby according to the control by the line arrangement as well A fluid heat transfer medium via the collectors, the energy store and the heat consumer (e.g. a heat transfer oil or thermal oil) flows.

Bei den (aus der Praxis) bekannten Solaranlagen ist der Energiespeicher ein großer von dem Wärmeträgermedium gefüllter Behälter, der als sogenannter Verdrängungsspeicher funktioniert. Dabei wird die Leitungsanordnung so geführt, daß das heiße Wärmeträgermedium dem kalten überlagert wird. Beim Betrieb wird das kalte Wärmeträgermedium dem Behälter untenseitig abgezogen, über die Kollektoren geführt und erwärmt sowie auf hohem Temperaturniveau oben in den Energiespeicher eingeführt. Beim Entladen des Energiespeichers wird in umgekehrter Reihenfolge oben das heiße öl abgezogen, über den Wärmeverbraucher geführt und dort abgekühlt sowie unten erneut in den Energiespeicher eingeführt.In the case of the solar systems known (from practice), the energy store is a large container filled with the heat transfer medium, which acts as a so-called displacement reservoir functions. The line arrangement is guided so that the hot heat transfer medium is superimposed on the cold. During operation, the cold heat transfer medium is the container withdrawn from the bottom, passed over the collectors and heated as well as on high Temperature level introduced into the energy storage above. When discharging the energy store the hot oil is drawn off in the reverse order above, via the heat consumer guided and cooled there and re-introduced into the energy store below.

Das ist aufwendig. Der Behälter muß eine Größe aufweisen, die durch die Leistung der Gesamtanlage und dabei von der Wärmespeicherkapazität des Wärmeträgermediums bestimmt ist. Daraus resultiert für eine übliche Solaranlage ein Volumen von etwa 250 m3 an fluidem Wärmetauschermedium, zumal die Wärmespeicherkapazität eines fluiden Mediums wie Wärmeträgeröl oder Thermoöl vergleichsweise gering ist. Zwar ist es lange bekannt, daß Eisen und Stahl eine beachtlich höhere Wärmespeicherkapazität aufweisen, was in verschiedenen Bereichen der Technik auch ausgenutzt wird, zur Weiterentwicklung der gattungsgemäßen Solaranlagen hat diese lange bekannte Tatsache jedoch bisher nichts beigetragen.It's time-consuming. The container must have a size that by the performance of the overall system and thereby the heat storage capacity of the heat transfer medium is determined. This results in a volume of around for a conventional solar system 250 m3 of fluid heat exchanger medium, especially since the heat storage capacity of a fluid one Medium such as heat transfer oil or thermal oil is comparatively low. True it is It has long been known that iron and steel have a considerably higher heat storage capacity exhibit, which is also exploited in various areas of technology is, for the further development of the generic solar systems, this has long been known Fact so far has not contributed anything.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Solaranlage so weiter auszubilden, daß mit einem Energiespeicher mit wesentlich reduziertem Energiespeichervolumen und insbes.The invention is based on the object of a solar system of the generic type to train so further that with an energy store with significantly reduced Energy storage volume and esp.

mit einem wesentlich reduzierten Wolumen des Wärmeträgermediums gearbeitet werden kann.worked with a significantly reduced volume of the heat transfer medium can be.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Energiespeicher eine Mehrzahl von nebeneinander und parallel zueinander angeordneten Wärmespeicherplatten aus Gußeisen und/oder Guß strahl besitzt, die Strömungskanäle für das Wärmeträgermedium aufweisen, daß die Strömungskanäle an die Leitungsanordnung für die Verbindung Energiespeicher/Kollektoren angeschlossen sind, und daß die Wärmespeicherplatten außerdem an die Leitungsanordnung für die Verbindung Energiespeicher/Wärmeverbraucher anschließbar sind.To solve this problem, the invention teaches that the energy store a plurality of side by side and parallel to each other arranged heat storage plates Made of cast iron and / or cast beam possesses the flow channels for the heat transfer medium have that the flow channels to the line arrangement for the connection energy storage / collectors are connected, and that the heat storage plates are also connected to the line arrangement can be connected for the connection between energy storage and heat consumers.

Nach bevorzugter Ausführungsfqrm der Erfindung sind in die Wärmespeicherplatten die Strömungskanäle eingegossen und am Plattenrand durch Rohrbögen miteinander verbunden.According to a preferred embodiment of the invention are in the heat storage plates the flow channels are poured in and connected to one another at the edge of the plate by pipe bends.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung verschiedene Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Das gilt insbes. bezüglich der Schaltung der Strömungskanäle in den Wärmespeicherplatten und bezüglich der sonstigen Maßnahmen zur Ankopplung der Wärmespeicherplatten an die Wärmeträgerkreisläufe, die durch die Leitungsanordnung definiert sind. In der Ausführungsform mit getrennten Wärmeträgerkreisläufen, die einerseits über die Kollektoren und den Energiespeicher, andererseits über den Energiespeicher und den Wärmeverbraucher geführt sind, lehrt die Erfindung, daß die Strömungskanäle in den Wärmespeicherplatten einerseits dem über die Kollektoren und den Energiespeicher geführten Wärmeträgerkreislauf und andererseits dem über den Energiespeicher und den Wärmeverbraucher geführten Wärmeträgerkreislauf angehören. Bei einer solchen Ausführungsform mit zwei getrennten Wärmeträgerkreisläufen besteht aber auch die Möglichkeit, die Anordnung so zu treffen, daß die Strömungskanäle sowohl in den Wärmeträgerkreislauf, der über den Energiespeicher und die Kollektoren, als auch in den Wärmeträgerkreislauf, der über den Energiespeicher und den Wärmeverbraucher geführt ist, einschaltbar sind. Ein anderer Vorschlag der Erfindung ist in diesem Zusammenhang dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmespeicherplatten mit Spaltabstand voneinander angeordnet sind, und daß die Spalträume als Wärmetauscherkammern an die Leitungsanordnung für die Verbindung Energiespeicher/Wärmeverbraucher angeschlossen sind.In particular, there are various possibilities within the scope of the invention further training and design. This applies especially to the circuit the flow channels in the heat storage plates and with regard to the other measures for coupling the heat storage plates to the heat transfer circuits that run through the line arrangement are defined. In the embodiment with separate heat transfer circuits, the one hand via the collectors and the energy storage system, on the other hand are performed via the energy store and the heat consumer, the invention teaches, that the flow channels in the heat storage plates on the one hand over the collectors and the energy storage-led heat transfer circuit and on the other hand the over the energy storage and the heat consumer are part of the heat transfer circuit. In such an embodiment, there is two separate heat transfer circuits but also the possibility of making the arrangement so that the flow channels both in the heat transfer circuit via the energy storage and the collectors, as well as in the heat transfer circuit via the energy storage and the heat consumer is performed, can be switched on. Another suggestion of the invention is in this one Connection characterized in that the heat storage plates with gap spacing are arranged from each other, and that the gap spaces as heat exchanger chambers the line arrangement for the connection energy storage / heat consumer connected are.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei erfindungsgemäßen Solaranlagen ein voluminöser Behälter für 250 m3 und mehr fluides Wärmeträgermedium nicht mehr erforderlich ist. Wegen der wesentlich größeren Wärmespeicherkapazität von Gußeisen und Guß strahl reduziert sich dieses Volumen erheblich. Gleichzeitig reduziert sich aber auch die Menge an fluidem Wärmeträgermedium, die für den Betrieb der Anlage erforderlich ist. Das ist insofern von Bedeutung, als bei den bekannten Anlagen das erhebliche Volumen an Wärmeträgermedium auch einen erheblichen Kostenfaktor darstellt, zumal das Wärmeträgermedium nach mehr oder weniger langer Betriebszeit zerfällt und ausgetauscht werden muß.The advantages achieved are to be seen in the fact that in the case of the invention Solar systems a voluminous container for 250 m3 and more fluid heat transfer medium is no longer required. Because of the much larger heat storage capacity this volume is considerably reduced by cast iron and cast iron. Simultaneously However, it also reduces the amount of fluid heat transfer medium required for operation the system is required. This is important in so far as it is with the known ones Systems the considerable volume of heat transfer medium also have a significant cost factor represents, especially since the heat transfer medium after a more or less long operating time disintegrates and needs to be replaced.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer -lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.In the following the invention is based on a-only one embodiment Illustrative drawing explained in more detail.

Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 eine Draufsicht auf den Energiespeicher einer erfindungsgemäßen Solaranlage, Fig. 2 ausschnittsweise eine Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 1.In a schematic representation, FIG. 1 shows a plan view the energy store of a solar system according to the invention, FIG. 2 in detail a side view of the object of FIG. 1.

Der in den Figuren dargestellte Energiespeicher 1 gehört einer Solaranlage mit Kollektoren in einem Sonnenfeld an. Es versteht sich, daß der Energiespeicher 1 mit einer Leitungsanordnung an die Kollektoren angeschlossen ist. Er ist aber andererseits über die Leitungsanordnung auch an einen Wärmeverbraucher angeschlossen. Die Leitungsanordnung ist mit Pumpen und Steuereinrichtungen ausgerüstet. Das alles wurde, weil es sich um bekannte Maßnahmen handelt, nicht gezeichnet. Die Solaranlage ist im ganzen so ausgelegt, daß durch die Leitungsanordnung sowie über die Kollektoren, den Energiespeicher und den Wärmeverbraucher ein fluides Wärmeträgermedium fließt, welches bei Sonneneinstrahlung Wärmeenergie dem Energiespeicher 1 zuführt, der die Wärmeenergie speichert, während umgekehrt bei fehlender Sonneneinstrahlung mit Hilfe des Wärmeträgermediums aus dem Energiespeicher 1 Wärmeenergie abgeführt und einem Wärmeverbraucher zugeführt wird.The energy store 1 shown in the figures belongs to a solar system with collectors in a solar field. It goes without saying that the energy store 1 is connected to the collectors with a line arrangement. But he is on the other hand also connected to a heat consumer via the line arrangement. The line arrangement is equipped with pumps and control devices. All that was not signed because the measures are known. The solar system is designed in such a way that through the arrangement of pipes and the collectors, the energy storage and the heat consumer a fluid heat transfer medium flows, which supplies heat energy to the energy store 1 when the sun is shining, which the Stores thermal energy, while vice versa with the help of a lack of solar radiation of the heat transfer medium from the energy store 1 heat energy dissipated and a Heat consumer is supplied.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 erkennt man, daß der Energiespeicher 1 eine Mehrzahl von nebeneinander und parallel zueinander angeordneten Wärmespeicherplatten 2 aus Gußeisen und/oder Guß strahl besitzt, die Strömungskanäle 3 für das Wärmeträgermedium aufweisen, wobei die Strömungskanäle 3 an die Leitungsanordnung für die Verbindung Energiespeicher/Kollektoren angeschlossen sind, und die Wärmespeicherplatten 2 außerdem an die Leitungsanordnung für die Verbindung Energiespeicher/ Wärmeverbraucher anschließbar sind. Die dazu möglichen schaltungsmäßigen Maßnahmen wurden zeichnerisch nicht dargestellt.From a comparative consideration of FIGS. 1 and 2 it can be seen that that the energy store 1 has a plurality of side by side and parallel to each other arranged heat storage plates 2 made of cast iron and / or cast beam has the Flow channels 3 for have the heat transfer medium, wherein the Flow channels 3 to the line arrangement for the connection of energy storage / collectors are connected, and the heat storage plates 2 also to the line arrangement can be connected for the connection between energy storage and heat consumers. The to it possible circuit-related measures were not shown in the drawing.

- Bei den Wärmespeicherplatten 2 sind die Strömungskanäle 3 eingegossen und am Plattenrand durch Rohrbögen 4 verbunden. Es gehören dazu außerdem einlaufseitig und auslaufseitig Verteiler 5 bzw. Sammler 6.- In the case of the heat storage plates 2, the flow channels 3 are cast in and connected at the edge of the plate by pipe bends 4. It also includes on the inlet side and distributor 5 or collector 6 on the outlet side.

Im Ausführungsbeispiel wird unterstellt, daß die Strömungskanäle 3 sowohl in den Wärmeträgerkreislauf, der über den Energiespeicher 1 und die Kollektoren geführt ist, als auch in den Wärmeträgerkreislauf, der über den Energiespeicher 1 und den Wärmeverbraucher geführt ist, einschaltbar sind. In den Figuren wurde außerdem dargestellt, daß die Wärmespeicherplatten 2 mit Spaltabstand 7 voneinander angeordnet sind. Man erkennt, daß die Spalträume als Wärmetauscherkammern 8 eingesetzt werden können, sie werden dann an die Leitungsanordnung für die Verbindung Energiespeicher/Wärmetauscher angeschlossen.In the exemplary embodiment, it is assumed that the flow channels 3 both in the heat transfer circuit via the energy store 1 and the collectors is performed, as well as in the heat transfer circuit, which is on the energy storage 1 and the heat consumer is out, can be switched on. In the figures was also shown that the heat storage plates 2 with gap spacing 7 from each other are arranged. It can be seen that the gap spaces are used as heat exchanger chambers 8 they are then attached to the line arrangement for the connection energy storage / heat exchanger connected.

Claims (5)

Solaranlage Patentansprüche: Solaranlage mit Kollektoren in einem Sonnenfeld, Energiespeicher sowie mit Pumpen und Steuereinrichtungen ausgerüsteter Leitungsanordnung für einerseits die Verbindung des Energiespeichers mit den Kollektoren und andererseits die Verbindung des Energiespeichers mit einem Wärmeverbraucher, wobei nach Maßgabe der Steuerung durch die Leitungsanordnung sowie über die Kollektoren, den Energiespeicher und den Wärmeverbraucher ein fluides Wärmeträgermedium fließt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Energiespeicher (1) eine Mehrzahl von nebeneinander und parallel zueinander angeordneten Wärmespeicherplatten (2) aus Gußeisen und/oder Gußstahl besitzt, die Strömungskanäle (3) für das Wärmeträgermedium aufweisen, daß die Strömungskanäle (3) an die Leitungsanordnung für die Verbindung Energiespeicher/Kollektoren angeschlossen sind, und daß die Wärmespeicherplatten (2) außerdem an die Leitungsanordnung für die Verbindung Energiespeicher/Wärmeverbraucher anschließbar sind. Solar system Patent claims: Solar system with collectors in one Solar field, energy storage and equipped with pumps and control devices Line arrangement for on the one hand the connection of the energy store with the collectors and on the other hand the connection of the energy store with a heat consumer, whereby according to the control by the line arrangement as well as via the collectors, the energy storage and the heat consumer a fluid heat transfer medium flows, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the energy store (1) has a plurality of side by side and heat storage plates arranged parallel to one another (2) made of cast iron and / or cast steel, the flow channels (3) for the heat transfer medium have that the flow channels (3) to the line arrangement for the connection Energy storage / collectors are connected, and that the heat storage plates (2) also to the line arrangement for the connection energy storage / heat consumer are connectable. 2. Solaranlage nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Strömungskanäle (3) eingegossen und am Plattenrand durch Rohrbögen (4) verbunden sind.2. Solar system according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the flow channels (3) are cast in and on the edge of the plate by pipe bends (4) are connected. 3. Solaranlage nach einem der Ansprüche 1 oder -2 in der Ausführungsform mit getrennten Wärmeträgerkreisläufen, die einerseits über die Kollektoren und den Energiespeicher,- andererseits über den Energiespeicher und den Wärmeverbraucher geführt sind, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Strömungskanäle (3) in den Wärmespeicherplatten (2) einerseits dem über die Kollektoren und den Energiespeicher (1) geführten Wärmeträgerkreislauf und andererseits dem über den Energiespeicher (1) und den Wärmeverbraucher geführten Wärmekreislauf angehören.3. Solar system according to one of claims 1 or -2 in the embodiment with separate heat transfer circuits, on the one hand via the collectors and the Energy storage, - on the other hand via the energy storage and the heat consumer are guided, d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the flow channels (3) in the heat storage plates (2) on the one hand over the collectors and the Energy storage (1) guided heat transfer circuit and on the other hand that on the Energy storage (1) and the heat consumer-led heat cycle belong. 4. Solaranlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2 in der Ausführungsiorm mit getrennten Wärmeträgerkreisläufen, de einerseits über die Kollektoren und den Energiespeicher, andererseits über den Energiespeicher und den Wärmeverbraucher geführt sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Strömungskanäle (3) sowohl in den Wärmeträgerkreislauf, der über den Energiespeicher (1) und die Kollektoren, als auch in den Wärmeträgerkreislauf, der über den Energiespeicher (1) und den Wärmeverbraucher geführt ist, einschaltbar sind.4. Solar system according to one of claims 1 or 2 in the Ausführungsiorm with separate heat transfer circuits, de on the one hand via the collectors and the Energy storage, on the other hand via the energy storage and the heat consumer are guided that the flow channels (3) both in the heat transfer circuit, the energy store (1) and the Collectors, as well as in the heat transfer circuit, which is via the energy storage (1) and the heat consumer is performed, can be switched on. 5. Solaranlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmespeicherplatten (2) mit Spaltabstand (7) voneinander angeordnet sind und daß die Spalträume als Wärmetauscherkammern (8) an die Leitungsanordnung für die Verbindung Energiespeicher/Wärmeverbraucher angeschlossen sind5. Solar system according to one of claims 1 or 2, characterized in that that the heat storage plates (2) are arranged with a gap (7) from one another and that the gap spaces as heat exchanger chambers (8) to the line arrangement for the energy storage / heat consumer connection is connected
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