DE8007368U1 - Waermespeicher fuer solarheizungen - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG DES GEBRAUCHSMUSTERS

Anmelder:
WoIfgang D. Mayer
Wolfhartstr. 9
8902 Neusäß 1

Bezeichnung des Gebrauchsmusters:
Wärmespeicher für Solarheizungen

Derzeitiger Stand der Technik:

Mit Sonnenenergie zu heizen ist recht problematisch, da diese Energieform nur im Sommer ausreichend zur Verfügung steht, wenn man ohnehin nicht zu heizen braucht. In der Übergangszeit steht die Sonne nur gelegentlich zur Verfügung,

d. h. es muß mit mehrtägigen trüben oder regnerischen Perioden gerechnet werden.

Das ganze würde weniger Kummer bereiten, wenn es gelänge, die überschüssige Energie eines Sonnentages oder gar einer Serie von Schönwettertagen zu speichern und an trüben Tagen zum Heizen und zum Bereiten von Warmwasser zu verwenden.

Man macht dies heute in nur ganz bescheidenem Maße, da für einen Tagesenergiebedarf eines Einfamilienhauses mit 4-köpfiger Familie ein Volumen von 1,5 cbm Wasser mit 80 Grad Temperatur erforderlich ist und deshalb riesige Wasserspeicher vonnöten wären. Deswegen gibt es derzeit auf dem Markt vorwiegend Speicher für Warmwasser mit einigen hundert Litern Fassungsvermögen welche direkt an die Wasserleitung angeschlossen sind und über Wärmetauscher von den Kollektoren aufgeheizt werden. Größere Speicher für eine Raumheizung gibt es im allgemeinen nur als Sonderanfertigung zu sehr hohen Preisen.

Zweck der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wasserspeicher welcher folgende Eigenschaften aufweist:

1. Die Herstellkosten sind sehr gering.

2. Der Speicher ist beliebig erweiterungsfähig.

3. Der Kollektor-Wirkungsgrad wird erhöht durch maximale Abkühlung des Kollektorwassers.

4. Der Speicher ist wartungsfrei.

5. Der Speicher ist auch als Salzspeicher mit erhöhter Wärmekapazität geeignet.

Will man den Speicher optimal ausnutzen, so muß man sich von folgenden Prinzipien leiten lassen:

1. Die Energie der Sonne muß optimal genutzt werden, d. h. das Kollektorwasser muß eine möglichst niedrige Temperatur aufweisen

2. Am Ende eines Sonnentages muß mindestens ein Tagesenergiebedarf in Form von ca. 1,5 cbm Wassers von 80-90 Grad C zur Verfügung stehen.

3. Eine Solarheizung kann niemals ohne zusätzliche Energien für sonnenarme Perioden auskommen, auch wenn der Speicher noch so groß ist.

4. Die zusätzlich erforderliche Energie (Strom, Gas, öl) muß immer vorhanden sein und wird nur verwendet um nutzbare Temperaturniveaus zu bewerkstelligen.

Beschreibung der Erfindung

Der Speicher besteht aus zwei oder mehreren nebeneinander aufgestellten Tanks, wobei zweckmäßigerweise jeder dieser Tanks einen Tagesenergiebedarf des zu versorgenden Hauses fassen kann. Die Form jeder einzelnen Tanks ist frei wählbar, die Höhe sollte jedoch größer als die Breite sein, um eine stabile Wärmeschichtung zu gewährleisten.

In jedem Tank befindet sich unten eine Zufluß- und eine Abflußöffnung, sowie möglichst weit oben ein Wärmetauscher für das Wasser zur Raumheizung und wahlweise noch einer für das Brauchwasser.

über die Zuflußöffnung (T) des ersten Tanks (Q) wird dieser mit heißem Wasser aus dem Solarkollektor gespeist. Je nach Temperatur des zuströmenden Wassers steigt dieses sofort hoch und schichtet sich in der Höhe des entsprechenden vertikalen Temperaturgefälles im Speicher ein. Gleichzeitig fließt die gleiche Menge kalten Wassers über die Abflußöffnung vom Grund des 1. Tanks in den 2. Tank (j£ . Ist dieser Speicher unten kühler als

das zufließende Wasser, so wiederholt sich der analoge Vorgang wie im
1. Tank usw. Das auf diese Weise stark abgekühlte Wasser aus dem Abfluß
des letzten Tanks (5) wird zum Kollektor gepumpt um sich dort zu erwärmen. Die hier beschriebene Anordnung führt ohne jegliche äußeren Eingriffe dazu, daß sich zuerst der 1. Tank maximal aufheizt ehe eine nennenswerte Erwärmung des zweiten erfolgt. Dies geschieht dann, wenn die untere
Schicht des 1. Tanks die Temperatur des zufließenden warmen Kollektor-

wassers erreicht hat. |

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß sehr schnell Speicherwasser mit |

hoher Temperatur zur Verfügung steht, obwohl ein Speichervermögen vom Ener- |

giebedarf mehrerer Tage zur Aufnahme der Sonnenenergie erwärmt werden kann. |

Die Entnahme der Wärmeenergie für Brauchwasser und Heizung erfolgt durch |

Wärmetauscher im oberen Bereich eines jeden Speichers. Das zu erwärmende |

Heiz- bzw. Brauchwasser fließt zuerst durch den Wärmetauscher © des |

letzteren Tanks um über @ , @ und zuletzt im wärmsten Tank durch J

@ maximal aufgeheizt zu werden. Im Falle von Schlechtwetterperioden |

wird lediglich @ durch Nachtstrom oder sonstige Heizanlagen auf die |-

erforderliche Temperatur nachgeheizt. Ein weiterer Vorteil des Systems jj

ist darin zu sehen, daß die ganze Anlage mit Wasser ohne Frostzusätze \

betrieben werden kann. Es handelt sich hier nämlich um einen offenen |

Kreislauf mit dem Effekt, daß sich im Kollektor nur dann Wasser befindet, f

wenn die Pumpe (P) läuft. Bei stehender Pumpe (kaltes Wetter) entleert |

sich der Kollektor in die Tanks. v;

Claims (4)

W.D. Mayer, Wolfhartstr. 9, 8902 Neusäß Wärmespeicher für Solarheizungen SCHUTZANSPRÜCHE Warmwasserspeichersystem für Solarheizungen

1. gekennzeichnet dadurch, daß das System aus mehreren unabhängigen Behältern (τΐ) bis (in) besteht, welche mit Wasser oder einem anderen Speichermedium gefüllt sind.

2. Speichersystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Speicher im unteren Bereich, d. h. unterhalb der horizontalen Mittellinie Qa) je eine Zu- und eine Abflußöffnung haben.

3. Speichersystem nach Anspruch 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, daß der Abfluß (T) des ersten Speichers mit dem Zufluß QT) des zweiten, der Abfluß des zweiten Speichers mit dem Zufluß des dritten usw. verbunden ist.

4. Speichersystem nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, daß jeder einzelne Behälter mit je einem oder mehreren Wärmetauschern (wj) bis Wn) oberhalb der Mittellinie (mj ausgestattet ist.