DE9411683U1 - Solarheizanlage - Google Patents

Description

SAMSON & PARTNER? ! * ::'\

PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

UNSER ZEICHEN/OUR REF OATUM/OATE

■E1076-39-T 94 Gbm 19. JuIi 1994

Anmelder

ELCO-KLÖCKNER Heiztechnik GmbH

Haigerlocher Straße 42

72379 Hechingen

Solarheizanlage

Die Erfindung befaßt sich mit einer Solarheizanlage, die ein Kreislaufsystem mit Vor- und Rücklauf umfaßt.

In privaten Haushalten, öffentlichen Einrichtungen sowie Industriebetrieben werden heutzutage immer häufiger Solarheizanlagen eingesetzt. Diese dienen vorwiegend dem Heizen von Räumen, Gegenständen, dem Aufbereiten von Brauchwasser, anderen Flüssigkeiten oder gasförmigen Medien. Neben dem Heizen kann eine Solarheizanlage im Sommer aber auch zur Raumkühlung o.a. eingesetzt werden.

Die Solarheizanlage besteht dabei im wesentlichen aus folgenden Teilen: einem Sonnenkollektor d.h. Strahlungsempfänger, einem Wärmespeicher, sowie einem Kreislaufsystem. Der Sonnenkollektor bündelt entweder die Sonnenstrahlung für hohe Arbeitstemperaturen und absorbiert die verdichtete Strahlung anschließend in der Brennzone oder absorbiert die Sonnenstrahlung für niedrige Arbeitstemperaturen direkt.

Der Wärmespeicher nimmt durchgehend Wärme auch bei Schlechtwetterbedingungen auf und gibt sie bei Bedarf wieder ab. Das Kreislaufsystem verbindet die Sonnenkollektoren und die Wärmespeicher über Rohrleitungssysteme mit Vor- und Rücklauf miteinander.

Die Sonnenkollektoren sind meist auf den Dächern von Häusern angebracht und bestehen üblicherweise aus Metallplat

ten mit schlangenförmig eingefügten Rohrleitungen. Ihre Größe richtet sich nach der Sonnenscheindauer und der erforderlichen Heizleistung. Dabei können die Sonnenkollektoren der Solarheizanlage in privaten Haushalten heutzutage bereits einen großen Anteil der benötigten Heizwärme oder Energie zum Aufbereiten an Brauchwasser zur Verfügung stellen, so daß z.B. in Kombination mit einem zusätzlichen Holzkessel oder Gas-Brennwertkessel der gesamte Haushalt dauerhaft versorgt werden kann. Zur Erzeugung von Fernwärme und auch häufig in der Industrie stellt man bereits MegaKollektoren auf, die z.B. ihre Energie über mehrere aus Sonnenkollektoren zusammengestellte Solarfelder in Fernheiznetze o.a. einspeisen.

Die Wärmespeicher nehmen in der Regel ein bestimmtes Volumen eines Speichermediums auf, das von dem Kreislaufmedium kontinuierlich über einen Wärmeaustausch erwärmt wird. Das Speichermedium kann eine Flüssigkeit, eine Kieselsteinschüttung, Salzhydrate o.a. sein. Im Bedarfsfall kann dann die Nutzwärme bei Tag und Nacht je nach Verbrauch über ein zweites Arbeitsmittel oder direkt über das Speichermedium der Solarheizanlage entnommen werden. Es können statt der Wärmespeicher aber auch Verbraucher angeschlossen werden, denen die von den Sonnenkollektoren empfangene Energie direkt zugeführt wird. Der Verbraucher kann z.B. ein öffentliches oder privates mit Sonnenenergie geheiztes Schwimmbad sein. Im Falle des Aufheizens eines Schwimmbades werden besonders gerne Solarabsorber als Sonnenkollektoren eingesetzt, die direkt vom Schwimmbadwasser - also dem 0 Kreislaufmedium - durchströmt werden.

Die Kreisläufe umfassen z.B. Warmwasser-Heizkreisläufe, Brauchwasserkreisläufe, ggf. auch einen Fußboden-Heizkreislauf oder einen Kreislauf zum Beheizen von privaten oder öffentlichen Schwimmbädern. Das Kreislaufmedium wird dabei in den Sonnenkollektoren aufgeheizt und über das Kreislaufsystem zu den einzelnen Verbrauchern bzw. Wärmespeichern

geleitet. Als Kreislaufmedium der Solarheizanlage dient vorwiegend Wasser,, man verwendet aber auch andere organische Flüssigkeiten oder gasförmige Medien.

Es ist bekannt, zur optimalen Energieausnutzung die Kreislaufsysteme einer Solarheizanlage mit Regel- und/oder Pumpstationen auszustatten. Diese regeln den Wärmetransport zwischen Sonnenkollektor und Speicher bzw. Verbraucher. Eine komplette Regel- und Pumpstation kann z.B. aus folgenden Komponeten bestehen: einer Umwälzpumpe, einem Sicherheitsventil, einem Manometer, einem Ausdehnungsgefäß, einem Pumpenschieber, einer Schwerkraftbremse, einem Thermometer für Vorlauf und/oder Rücklauf und/oder einem Temperatur-Differenz-Regler. Die Pumpe transportiert dabei das solarerhitzte Kreislaufmedium von den Kollektoren über den Vorlauf des Kreislaufsystems in den Wärmetauscher des Speichers. Bei der Erwärmung in den Sonnenkollektoren dehnt sich das Kreislaufmedium aus und wird dabei von dem Membranausdehnungsgefäß aufgenommen. Das Kreislaufmedium ist zusätzlich mit einem gewissen Vordruck von beispielsweise 2,5 bar und einem Anlagenfülldruck von beispielsweise 3,3 bar vorgespannt. Damit wird sichergestellt, daß das Kreislaufmedium auch bei sehr hohen Temperaturen nicht verdampft .

Es ist weiterhin bekannt, einzelne Komponenten einer Pumpenbaugruppe anschlußfertig, auf einem Holzrahmen vormontiert an den Installationsort zu liefern. Die Pumpenbaugruppe umfaßt dabei vormontierte Abschnitte sowohl des Vor-0 als auch des Rücklaufes. Die Pumpe selbst wird in den Vorlaufabschnitt zwischengeschaltet. Dies hat aber den Nachteil, daß im Vorlauf über die Pumpe unnötig Wärmeverluste auftreten. Auch für jede weitere Komponente, die in den Vorlauf geschaltet ist, tritt dieser nachteilige Effekt 5 auf. Da die Pumpenbaugruppe auch Anzeigevorrichtungen oder Bedienteile enthält, die ein Benutzer bei Betrieb der Anlage in greifbarer Nähe und in Sichtkontakt haben muß, ist

die Wahl des Montageortes der Baugruppe stark eingeschränkt. Zusätzlich muß bei der Wahl des Montageortes auch auf bauliche Gegebenheiten Rücksicht genommen werden. Beispielsweise kann in privaten Haushalten aus optischen, architektonischen oder gestalterischen Gründen nicht jeder Raum die Pumpenbaugruppe aufnehmen. Dies hat oft zur Folge, daß der Vorlauf nicht direkt von den Sonnenkollektoren zu den Verbrauchern, z.B. dem Wärmespeicher, geführt werden kann. Durch die hiermit verbundene, notwendige lange Wegstrecke der Vorlaufleitung treten weitere Wärmeverluste im Vorlauf auf.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, eine Solarheizanlage, zu schaffen, die aus einem Kreislaufsystem mit einem Vor- und Rücklauf besteht, welches diese Verluste verringert.

Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch den Gegenstand des Anspruches 1.

Danach sind eine oder mehrere Baugruppen mit Komponenten zur Förderung des Kreislaufmediums, insbesondere eine Pumpenbaugruppe, im Rücklauf des Kreislaufsystems der Solarheizanlage angeordnet.

Im Ergebnis wird hierdurch eine Solarheizanlage geschaffen, bei der das von den Kollektoren aufbereitete Medium direkt - ohne Umweg über zusätzliche Komponenten - an den Verbraucher geführt wird. Dies hat einerseits den Vorteil, daß keine unnötige Wärme von den Komponenten zur Förderung des 0 Mediums abgegeben und andererseits die Wärmeabgabe des gesamten Vorlaufsystems gering gehalten wird. Letzteres wird dadurch erreicht, daß die Rohrleitungen für den Vorlauf ohne Rücksicht auf bauliche Gegebenheiten so verlegt werden können, daß das aufbereitete Medium so schnell wie 5 möglich - da auf kürzestem Weg - zum Verbraucher gelangt. Insgesamt werden also die Wärmeverluste so gering wie möglich gehalten. Es gilt zu beachten, daß die Wärmeverluste

gerade dann besonders stark sind, wenn die Temperaturdifferenz zwischen dem Kreislaufmedium und der Außenluft groß ist. Dann nämlich steigt der Wärmeübertrag von dem Medium an die Außenluft nach dem Wärmeleitgesetz an. Diese Temperaturkonstellation findet man aber gerade am Vorlauf vor, da dieser ja das solarerhitzte Medium führt. Der Rücklauf dagegen führt nur noch das bereits abgekühlte Medium, das seine Wärmeenergie im Wärmespeicher bzw. Verbraucher ausgetauscht hat. Er verliert deshalb nur noch bedeutend weniger Wärme an die Außenluft.

Dabei können durchaus noch für die Förderung des Mediums unwesentliche Komponenten im Vorlauf installiert sein, wie z.B. Mischer, Verteiler, Meßeinrichtungen oder sogar auch kleinere Pumpen, die zur Förderung des Kreislaufmediums nur unwesentlich beitragen. Die Wärmeverluste dieser Komponenten sind verglichen mit denen der anderen og. Komponenten nur gering. Die Idee ist, daß also die Hauptkomponente zur Förderung des Kreislaufmediums im Rücklauf angebracht ist, 0 wo die Wärmeverluste keine entscheidende Rolle mehr spielen. Außerdem hat diese Maßnahme den Vorteil, daß das Kreislaufmedium gegen die Schwerkraft von dem Wärmespeicher nach oben zu den Sonnenkollektoren gepumpt wird und von dort unter Ausnutzung der Schwerkraft direkt über den Vorlauf zurück zum Speicher fließt. In vielen privaten Haushalten sind nämlich die Sonnenkollektoren auf dem Dach montiert, während der Wärmespeicher oder Verbraucher in einem tiefergelegenen Stockwerk aufgestellt ist.

0 Vorzugsweise werden alle Baugruppen mit Komponenten zur Förderung des Kreislaufmediums im Rücklauf angeordnet (Anspruch 2) . Somit werden auch die für die Gesamtförderung des Kreislaufmediums im Prinzip unwesentlichen Komponenten nur im Rücklauf angeordnet, so daß die Wärmeverluste der Solarheizanlage nocheinmal verringert werden.

Vorzugsweise liegt der Vorlauf räumlich getrennt vom Rücklauf und/oder ist so kurz wie möglich ausgebildet (Anspruch 3). Heutzutage werden Vor- und Rücklauf oft parallel zueinander verlegt und dabei auch in Baugruppen zu einer Einheit zusammengefaßt. Da die Baugruppe mit Komponenten zur Förderung des Kreislaufmediums in den meisten Fällen Bedienelemente oder Anzeigevorrichtungen umfaßt, die einem Benutzer direkt zugänglich sein müssen, ist nicht immer die kürzeste Verbindung zwischen Verbraucher und Sonnenkollektor realisierbar. Daher werden mit der Maßnahme, den Vor- und den Rücklauf getrennt zu verlegen, zwei Vorteile erzielt. Einerseits kann ein kürzestmögliches Rohrleitungssystem für den Vorlauf geschaffen werden, was die Wärmeverluste verringert. Andererseits findet man leicht einen passenden Montageort für die Pumpenbaugruppe, d.h. eine dem Benutzer zugängliche Stelle.

Bei einer bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Solarheizanlage sind unterschiedlich oder gleich bestückte 0 Baugruppen miteinander verbindbar (Anspruch 4). Es können so mehrere Kreislaufsysteme der Solarheizanlage miteinander gekoppelt werden, wobei das Kreislaufmedium von einem einzigen Sonnenkollektor aufbereitet wird. In privaten Haushalten können die getrennten Kreisläufe zum Beispiel ein Warmwasser-Heizkreislauf, ein Brauchwasserkreislauf und/- oder ein Schwimmbad-Heizkreislauf sein. Die Kreisläufe versorgen dabei unterschiedliche Wärmespeicher, Verbraucher oder Solarabsorber. Jedes Kreislaufsystem muß sich dabei dem unterschiedlichen Wärmeverbrauch anpassen, was z.B.

0 über die Durchflußmenge des Mediums in dem jeweiligen System gesteuert wird. Die Durchflußmenge kann z.B. über drehzahlgesteuerte Pumpen o.a. nach bestimmten äußeren Parametern variiert werden. Dazu sind Meßfühler an signifikanten Stellen im Kreislaufsystem angebracht. Dies können zum Beispiel Temperatursensoren im Rücklauf, im Vorlauf, an den Sonnenkollektoren, im Wärmespeicher oder am Verbraucher sein. Eine Reguliereinheit nimmt all die von diesen Senso-

ren gelieferten Daten auf, verarbeitet sie und steuert anschließend die verschiedenen Pumpen in den einzelnen Kreislaufsystemen. Dazu reicht es aber aus, daß bereits eine Reguliereinheit mehrere Kreislaufsysteme regelt. Somit wird im Bedarfsfall nur eine Pumpenbaugruppe mit dieser Reguliereinheit bestückt, welche die anderen Pumpenbaugruppen ohne diese Einheit mitregelt. Die unterschiedlichen Baugruppen sind dazu einfach miteinander verbindbar und bevorzugt räumlich nebeneinander angeordnet.

Vorzugsweise ist die Baugruppe eine Pumpenbaugruppe, welche eine Pumpe, eine Reguliereinheit, einen T-Verteiler, einen Durchflußregler, Meßeinrichtungen, Anzeigevorrichtungen, Sicherheitsventile und/oder Absperrventile umfaßt (Anspruch 5). Die Pumpenbaugruppe weist-damit alle notwendigen hydraulischen Komponenten zur Förderung, Regelung, Überwachung und/oder Verteilung des Kreislaufmediums auf. Die Pumpe der Pumpenbaugruppe ist bevorzugt eine mehrstufige Umwälzpumpe, die - je nach Art des zu versorgenden Heizkreises - für unterschiedliche Pumpleistungen ausgelegt ist. Vorzugsweise ist die Umwälzpumpe elektronisch geregelt und drehzahlgesteuert, so daß sie automatisch Druck und Fördermenge dem tatsächlichen Bedarf anpaßt. Dies sichert einen geräuschlosen Betrieb und reduziert den Energieverbrauch auf ein Minimum.

Alle og. Komponenten sind weiterhin z.B. lösbar miteinander verbunden, bereits vormontiert an den Montageort lieferbar. Die einzelnen Baugruppen sind dort nur noch über Schnellverbindungsmittel funktionsmäßig aneinanderzukoppeln. Aus den einzelnen Komponenten kann aber auch baukastenartig eine erforderliche Pumpenbaugruppe zusammengestellt und damit dem jeweiligen Kreislaufsystem vor Ort angepaßt werden. In der Praxis werden bereits durch zwei unterschiedlieh bestückte Pumpenbaugruppen alle bekannten Hydrauliklösungen für die verschiedenen Kreisläufe realisiert. Davon enthält die erste einen Durchflußregler, eine Pumpe, einen

A *· ♦♦ ♦·♦« «· «

T-Verteiler, Absperr- und Sicherheitsventile, einen Temperatur oder Druckmesser und eine Reguliereinheit, die zweite alle Komponenten der ersten Pumpenbaugruppe bis auf die Reguliereinheit. All diese Maßnahmen verringern somit den logistischen Aufwand bei der Herstellung, der Auslieferung und der Montage der einzelnen Pumpenbaugruppen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Reguliereinheit derart ausgelegt, daß sie durch Messung der Temperaturen in der Solarheizanlage und/oder der Sonneneinstrahlungsleistung die Pumpenbaugruppe regelt (Anspruch 6) . Hierdurch läßt sich dem Solarsystem ein Optimum an Wärmeenergie entnehmen. Diese Temperaturmessungen finden z.B. am Ausgang des Sonnenkollektors, im Vorlauf, im Speicher, am Ausgang des Speichers und/oder in der, Pumpenbaugruppe statt. Die Reguliereinheit vergleicht die so erhaltenen Daten mit fest programmierten, frei einprogrammierbaren Werten oder berechnet nach vorgegebenen Algorithmen die erforderliche Durchflußmenge des Kreislaufmediums durch die einzelnen Kreisläufe. Damit wird sichergestellt, daß z.B. auf der einen Seite die Verweildauer des Mediums in den Sonnenkollektoren ausreichend lang ist, damit es genügend Wärme aufnehmen kann. Auf der anderen Seite muß genügend Wärme in den Speichern ausgetauscht werden, damit dem be-5 nutzerseitigen Vebrauch an Wärmeenergie genüge getan wird.

Für all die erforderlichen Programmierungen oder Einstellungen weist die Reguliereinheit bevorzugt ein Anzeigedisplay auf. Dort können verschiedene Temperaturen innerhalb der Heizkreise als Ist- und Sollwerte sowie die Sonnenein-0 Strahlungsleistung angezeigt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind an den T-Verteiler der Pumpenbaugruppe Ausdehnungsgefäße, weitere Pumpenbaugruppen und/oder der(die) Sonnenkollektor(en) anschließbar (Anspruch 7). Somit werden Kreisläufe, die irgendwo im Vorlauf aufgetrennt sind und in unterschiedliche Systeme verzweigen, nach ihren jeweiligen Verbrauchern und ihrer

jeweiligen Pumpenbaugruppe über deren T-Verteiler wieder zusammengeführt. Nach den Pumpenbaugruppen führt somit ein einzelner Rücklauf wieder zu den Sonnenkollektoren. Somit weist jede Pumpenbaugruppe im Prinzip drei hydraulische Anschlüsse auf. Vom Eingang wird dabei das Medium über die Pumpe und/oder andere Komponenten zum T-Verteiler der Baugruppe geleitet. Mit dem T-Verteiler werden vorzugsweise zwei Ausgänge in jeder Pumpenbaugruppe geschaffen. An den einen Ausgang sind z.B. die Ausdehnungsgefässe und an den anderen Ausgang der/die Sonnenkollektore(n) anschließbar. Es können an den anderen Ausgang aber auch weitere Pumpenbaugruppen parallel über ihren dabei als "Eingang " dienenden ersten Ausgang ihres jeweiligen T-Verteilers angeschlossen werden. Der Sonnenkollektor wird anschließend mit der letzten parallel geschalteten Baugruppe verbunden. Damit wird eine sogenannte Kaskadenschaltung realisiert. Der Montage der einzelnen Kreisläufe liegt somit ein vereinfachtes Konzept zugrunde.

0 Vorzugsweise sind die Baugruppen über flachdichtende Anschlüsse, insbesondere Schraubanschlüsse, hydraulisch verbindbar (Anspruch 8). Dies erleichtert vor allem die Montage/Demontage der gesamten Baugruppe. Sollte eine der Baugruppen reparaturbedürftig sein, so kann sie besonders einfach durch Lösen der flachdichtenden Schraubverbindung von den anderen Baugruppen getrennt werden und ggf. durch eine neue ersetzt werden. Zusammen mit bewährten standardisierten Steckverbindungen zum elektrischen Anschluß der Baugruppen wird hierdurch im Ergebnis ein einfaches Schnellmontagesystem zur Verfügung gestellt. Dies gilt insbesondere auch für die einzelnen Komponenten innerhalb einer Baugruppe. Somit kann beim Lokalisieren eines Fehlers im Kreislaufsystem, der z.B. einer bestimmten Komponente zugeschrieben wird, diese einfach ausgetauscht werden.

Für eine weitere Steigerung der Servicefreundlichkeit weisen innerhalb der Baugruppe einzelne Elemente, insbesondere

rr? rti

die Pumpe, an ihren hydraulichen Anschlüssen bevorzugt wenigstens eine Absperrvorrichtung, insbesondere einen flachdichtenden Kugelhahn oder ein Kugelventil auf (Anspruch 9). Besonders Servicearbeiten gestalten sich durch separate Absperrungen aller Hydraulikkomponenten mit Hilfe der vorgeschlagenen Kugelhähne mühelos. Eine Reparatur oder ein Austausch einer bestimmten Komponente innerhalb der Baugruppe wird dadurch erleichtert, daß z.B. die Kugelhähne an den Rohrleitungsabschnitten der unmittelbar angrenzenden Elemente abgesperrt werden, wodurch der Heizkreislauf insgesamt - sowohl verbraucherseitig als auch versorgungsseitig - blockiert ist. Vor allem bei der Pumpe ist es vorteilhaft, im Rohrleitungsabschnitt vor und nach der Umwälzpumpe einen solchen Kugelhahn anzuordnen.

Vorzugsweise umfaßt die Solarheizanlage mehrere, in unterschiedlichen Himmelsrichtungen montierte und/oder ausrichtbare Kollektorfelder (Anspruch 10) . Damit kann sich die Solarheizanlage optimal der Sonneeinstrahlrichtung anpassen und damit ein Maximum der Sonneneinstrahlleistung in das Kreislaufmedium absorbieren.

Bei einer bevorzugten Variante weist die Solarheizanlage ein Nachheizsystem, insbesondere eine Öl-, Gas- oder Elektroheizung auf (Anspruch 11). Damit kann ein zusätzliches Heizsystem den Wärmespeicher oder Verbraucher zeit- und/- oder temperaturgesteuert nachheizen. Dies ist besonders dann wünschenswert, wenn der Verbrauch an Wärmeenergie durch den Benutzer so groß ist, daß das Solarsystem die erforderliche Menge nicht schnell oder ausreichend genug aufbringen kann. Außerdem dient die Nachheizung als supplementäres Heizsystem, insbesondere für sonnenscheinarme Tage.

Vorzugsweise ist(sind) die Baugruppe(n) des Kreislaufes mit einem Isolationsmantel versehen (Anspruch 12). Somit werden die einzelnen Elemente einer Baugruppe besonders vorteil-

haft in den jeweiligen Isolationsmantel eingebettet und somit gegen Wärmeverlust durch Konvektion und Strahlung geschützt. Der Isolationsmantel der Baugruppen umgibt die Elemente dabei nahezu vollständig - bis auf Öffnungen für den Durchtritt von Rohrleitungen. Auch nach dem parallelen Verbinden einzelner Baugruppen sind keine Wärmeverluste an den Verbindungsstellen zu befürchten, da die Isolationsmäntel benachbarter Module mit ihren Kontaktflächen derart überlappen, daß die hydraulischen Komponenten überall auch an den Verbindungsstellen zwischen den Baugruppen vollständig von Isoliermaterial umgeben sind.

Bei einer bevorzugten Variante sind die Isolationsmäntel benachbarter Baugruppen über Steck- und/oder Schnappverbindungen miteinander verbindbar (Anspruch 13). Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Isolationsmäntel Steckverbindungen für die Aufnahme von Rohrleistungsisolierungen auf (Anspruch 14) . Somit kann das gesamte Kreislaufsystem soweit isoliert werden, daß keine Nahtstellen in Form von flach aneinanderstoßenden Isolierabschnitten auftreten. Die einzelnen Isoliermäntel fast aller Baugruppen bzw. Komponenten überlappen sich derart, daß keine Wärmebrücken entstehen können. Die Steck- oder Schnappverbindungen eignen sich besonders für das Baukastensystem der Baugruppen: Einerseits ist ein schneller Eingriff auf die einzelnen Komponenten innerhalb einer Baugruppe möglich, andererseits ist eine gute Wärmeisolierung der Komponenten gewährleistet.

Bevorzugt ist der Isolationsmantel zweiteilig ausgebildet, insbesondere in zwei über eine Steck- und/oder Schnappverbindung koppelbare Hälften - nämlich Boden- und Deckelabschnitt (Anspruch 15). Auf diese Weise kann der Isolationsmantel einzelner Baugruppen gleichzeitig als Verpackungs- material bei der Lieferung dienen. Auch die Montage der Baugruppen wird hierdurch erleichtert, da zunächst der Bodenabschnitt einschließlich der eingebetteten Komponenten

· ·■

an die Wand montiert und anschließend der Deckelabschnitt einfach auf den Bodenabschnitt aufgesteckt wird.

Vorzugsweise ist der Isolationsmantel aus Polypropylen oder aus expandiertem Polystyrol (EPS) gefertigt (Anspruch 16). Mit Polypropylen wird eine hochwertige Isolierung realisiert, die abriebfest, staubfrei, feuchtigkeitsresxstent und bis etwa 12O⁰C temperaturbeständig ist. Die Isolierung ist außerdem recycelfähig und bis zu 100% grundwasserneutral. Derartige Isolationsmäntel werden zerkleinert und einem erneuten emissionsfreien Produktionsvorgang für neue Isolationsschalen zugeführt. Das Alternativmaterial EPS zeichnet sich durch sein geringes Gewicht, sein minimales Volumen bei maximaler Druck- und Biegefestigkeit und vor allem durch seine guten Wärmedämmeigenschaften aus. Auch EPS kann besonders einfach durch mechanisches Zerkleinern einem erneuten Produktionsvorgang zugeführt werden.

Bei einer bevorzugten Variante ist auf der äußeren Mantelfläche des Isolationsmantels der jeweiligen Baugruppe eine zusätzliche Isolationsschale aufgeschoben, welche den Isolationsmantel wenigstens umhüllt (Anspruch 17) . In diesem Fall ist der Isolationsmantel der jeweiligen Baugruppe bevorzugt aus geschäumtem Polypropylen und die aufgeschobene Isolationsschale aus tiefgezogenem Polypropylen gefertigt. Eine solche dünnwandige Isolationsschale besitzt eine glatte Oberfläche und kann daher - im Gegensatz zu einem Isolationsmantel mit grobporiger Oberfläche - leicht gereinigt oder beschriftet werden. Im übrigen ist für geschäum-0 tes Polypropylen nach der Recycling-Verordnung eine schwarze Farbe vorgeschrieben, so daß erst mit der separaten Isolationsschale eine beliebige Farbe, insbesondere für die Vorderseite des Deckelabschnittes des jeweiligen Isolationsmantels - ausgewählt werden kann. Dies kommt nicht nur 5 einer ansprechenden Optik des Produktes zugute, sondern ist auch für dessen Kennzeichnung, insbesondere mit technischen Daten des jeweiligen Heizkreises vorteilhaft. Eine Schnapp-

verbindung zwischen der Isolationsschale und dem zugehörigen Isolationsmantel sorgt für eine leichte und schnelle Montage. Hierfür weist die Isolationsschale eine an ihren inneren Seitenflächen umlaufende Feder auf, der eine uinlaufende Nut an der äußeren Seitenfläche des Isolationsmantels zugeordnet ist. Beim Aufschieben der Isolationsschale auf den entsprechenden Isolationsmantel schnappt dieser Feder in die zugehörige Nut ein.

Bei der Montage der erfindungsgemäßen Baugruppe werden zunächst die Elemente einschließlich des jeweiligen Isolationsmantels montiert; anschließend wird als optischer Abschluß die jeweilige Isolationsschale mit einer entsprechenden Beschriftung und Kennzeichnung des zugehörigen Kreislaufs auf den zugehörigen Isolationsmantel aufgeschoben. Die Isolationsschale kann dabei bereits werkseitig auf dem Isolationsmantel· aufgezogen sein.

Vorzugsweise besteht der Isolationsmantel· aus geschäumten Polypropylen und die aufschiebbare Isolationsschale aus tiefgezogenem Polypropylen (Anspruch 18). Beide Bestandteile der Isolierung - Isolationsmantel und Isolationsschale - sind nach alledem vorteilhaft ohne stoffliche Trennung zu 100% grundwasserneutral recyclingfähig, da sie per Hand voneinander trennbar und keine weiteren Verbundstoffe vorgesehen sind.

Bei einer weiteren bevorzugten Variante weist der Isolationsmantel ein Leitungssystem zur Luftkühlung einer oder 0 mehrerer zu kühlenden Komponenten innerhalb des Isolationsmantels, insbesondere des Pumpenaggregats auf (Anspruch 19) . Über dieses Leitungssystem werden einerseits Komponenten mit Aggregaten, z.B. die Umwälzpumpe, die im Betrieb zu überhitzen droht, gezielt gekühlt; andererseits sind die 5 Wärmeverluste an den anderen - nicht zu kühlenden - Komponenten der jeweiligen Baugruppe aufgrund ihrer Einbettung im Isolationsmantel besonders gering. Das Leitungssystem

tritt über wenigstens einen Lufteinlaß in das Innere des Isolationsmantels ein, verzweigt sich und führt um eine oder mehrere zu kühlende Komponenten herum und tritt schließlich durch einen Luftauslaß wieder aus. Durch Konvektion strömt kühle Luft von außen durch den Lufteinlaß zu einer zu kühlenden Komponente und strömt dann erwärmt durch den Luftauslaß aus dem Isolationsmantel heraus.

Über die Dimension des Leitungssystems kann die erforderlieh Kühlleistung eingestellt werden. Somit versorgt das Leitungssystem gezielt die unterschiedlichen zu kühlenden Komponenten, z.B. Aggregate, mit der jeweils erforderlichen Menge an kühlender Luft.

Das Leitungssystem verläuft im Inneren des Isolationsmantels derart, daß die Schichtdicke des Isoliermaterials an den zu isolierenden Komponenten weiterhin möglichst groß ist, damit keine unnötigen Wärmeverluste auftreten. Die Führung des Leitungssystems wird vor allem durch die fast freie Wahl der Lage, Anzahl und Dimension der Lufteinlässe bzw. -auslasse erleichtert. Mit dieser Freiheit kann auch Rücksicht auf eine individuelle Gestaltung des jeweiligen Isolationsmantels genommen werden. Alle diese Variationsmöglichkeiten stellen sicher, daß keine Hitzestaus oder Luftzirkulationsmängel in dem Leitungssystem auftreten. Es bilden sich somit an der zu kühlenden Komponente keine stehenden Luftschichten aus, welche als Isolationsschicht den Wärmeübertrag verschlechtern.

0 Aus praktischen Gründen bietet es sich an, auch das Leitungssystem parallel zu den Rohrleitungen des Rücklaufs auszubilden, weil die Rohrleitungen häufig in vertikaler Richtung montiert sind. Durch die vertikale Ausrichtung des Leitungssystems findet in diesem somit eine ausreichende 5 Luftströmung durch Konvektion statt, da die Luft ungehindert aufsteigen kann. Vorzugsweise ist der Luftkühlungsauslaß des Leitungssystems in der Isolationsschale des

jeweiligen Moduls über der(&eegr;) zu kühlenden Komponente(&eegr;) vorgesehen (Anspruch 21) . Dabei ist die Größe des Luftkühlungsauslasses bevorzugt der erforderlichen Luftzirkulation im Leitungssystem angepaßt (Anspruch 22).
5

Beispielsweise ist der Luftauslaß als Spalt an der Vorderseite des Isolationsmantels oberhalb der zu kühlenden Komponente angeordnet und die Größe des Spaltes der erforderlichen Luftzirkulation angepaßt. Mit diesen Maßnahmen kann die Luftzirkulation exakt auf die jeweiligen Erfordernisse eingestellt werden. Es wird auch verhindert, daß zuviel Wärme aus der gesamten Baugruppe abgeführt wird. Zuviel abgeführte Wärme kühlt nämlich die zu kühlende Komponente derart stark ab, daß ein zu großer Temperaturgradient zwisehen dieser und der mit ihr verbundenen benachbarten Komponente entsteht. Zwischen diesen beiden Komponenten tritt dann eine Wärmeleitung auf, über die nunmehr auch das Kreislaufmedium Wärme verliert. Das Anordnen des Spaltes oberhalb der zu kühlenden Komponenten begünstigt dabei die Konvektionsbedingungen. Bei einer bevorzugten Variante umfaßt das Leitungssystem: einen Lufteinlaß am Stirnende des Isolationsmantels der jeweiligen Baugruppe; einen ersten geraden Leitungsabschnitt vom Lufteinlaß zu wenigstens einer zu kühlenden Komponente; einen zweiten Leitungsab-5 schnitt, der um die zu kühlende Komponente herumführt; und einen dritten Leitungsabschnitt, der von der Mündung des zweiten Leitungsabschnitts zum Luftauslaß im Isolationsmantel oberhalb der zu kühlenden Komponente führt.

Wenn der Isolationsmantel· beispieisweise vertikal· an die Wand montiert wird, so tritt ein ungehinderter Konvektionsstrom genau dann ein, wenn der Lufteinlaß am unteren Ende des Isolationsgehäuses liegt. Somit kann dort die kühle Luft durch Konvektion einströmen und strömt dann in einem 5 geraden Leitungsabschnitt - um den Strömungswiderstand so gering wie möglich zu halten - bis vor die zu kühlende Komponente und wird dort um diese Komponente herumgeführt.

Die Komponente wird daher gleichmäßig von fast allen Seiten gekühlt. Dabei kann der Hohlraum einerseits so ausgebildet werden, daß auch andere Teile der Komponente mitgekühlt werden; im Fall der elektrisch betriebenen Pumpe kann dies zum Beispiel der Kondensator des Antriebsaggregats sein. Andererseits wird der Hohlraum dimensionsmäßig so klein gewählt, daß die zu isolierenden Teile des Kreislaufes weiterhin gut isoliert bleiben. Die erwärmte Luft strömt anschließend senkrecht zu der Vorderseite des Isolationsmantels aus dem Auslaß aus. Meistens ist dies der kürzeste Weg. Damit wird der Strömungswiderstand wieder so gering wie möglich gehalten und gewährleistet eine reibungslose Konvektionsströmung. Zusätzlich verhindert die Lage und die horizontale Ausrichtung des Luftauslasses ein Verstopfen des Leitungssystems durch zum Beispiel an der Wand herabfallenden Staub, Putz oder andere Kleinstteilchen. Außen an der Vorderseite des Deckelabschnittes nach oben vorbeistreichende Luft kann auch noch Luftteilchen aus der senkrecht dazu ausgerichteten Öffnung nach dem Prinzip einer Venturidüse mitreißen und somit an dem Luftauslaß einen kleinen Unterdruck erzeugen. Dies begünstigt wieder die Strömungseigenschaften im Leitungssystem.

Weitere Vorteile der Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele. In dieser Beschreibung wird auf die beigefügte schematische Zeichnung Bezug genommen. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Solarheizanlage ;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Solarheizanlage mit einem Kreislaufsystem, das in zwei separate Heizkreise aufgetrennt ist;

Fig. 3 eine perspektivische, schematische Aufsicht auf

ein Basismodul einer Pumpenbaugruppe für die Solarheizanlage;

Fig. 4 eine perspektivische Aufsicht auf ein Ergänzungsmodul einer Pumpenbaugruppe für eine Kaskadenschaltung der Solarheizanlage; und

Fig. 5a

und 5b eine Aufsicht auf den erfindungsgemäßen Isolationsmantel einer oder zwei miteinander verbundener Pumpenbaugruppen, an die zusätzlich noch Ausdehnungsgefäße anschließbar sind.

Im nachfolgenden wird eine Terminologie verwendet, die der leichteren Lesbarkeit der Beschreibung dient, die auch nicht einschränkend zu verstehen ist. Beispielsweise beziehen sich die Ausdrücke "oben" bzw. "unten" auf eine Baugruppe zur Förderung eines Heizkreislaufes, die üblicherweise in vertikaler Richtung - vorzugsweise an eine Wand aufgestellt bzw. montiert ist. Im übrigen werden in sämtlichen Figuren für funktionsmäßig gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet.

Fig. 1 veranschaulicht in schematischer Form eine Solarheizanlage mit einem Kreislaufsystem. Das Kreislaufsystem umfaßt dabei im wesentlichen einen Sonnenkollektor 2, eine Pumpenbaugruppe 38 und einen Wärmespeicher 4. Der Sonnenkollektor 2 ist über den Vorlauf, der durch den Pfeil 10 gekennzeichnet ist, mit dem Wärmespeicher 4 verbunden. Dieser wiederum ist über einen Rücklauf, der durch den Pfeil 12 gekennzeichnet ist, über die Pumpenbaugruppe 38 wiederum an den Eingang des Sonnenkollektors 2 angeschlossen. Mit der Pumpenbaugruppe 38 ist zusätzlich noch ein 0 Ausdehnungsgefäß 8 verbunden. Mit diesen Komponenten stellt der in Fig. 1 gezeigte Kreislauf ein geschlossenes System dar. Dabei kann dieses Kreislaufsystem über ein Befüllungsventil 3 0 und einen Vorlaufverteiler 58 extern mit dem Kreislaufmedium befüllt werden. Insgesamt besteht der in Fig. 1 gezeigte Kreislauf beginnend mit dem Ausgang des Sonnenkollektors 2, der in den Vorlauf 10 mündet, aus folgenden Komponenten: Einem Lüftungsventil 24, einem Kollek-

torfiihler 26, einem Sicherheitsventil 28, dem Vorlaufverteiler 58, einem Wärmetauscher 14, einem Rücklauffühler 32 und der Pumpenbaugruppe 38. Diese einzelnen Komponenten sind über Rohrleitungen hydraulisch miteinander verbunden. 5

Die Pumpenbaugruppe 38 umfaßt dabei folgende Komponenten, die in der Reihenfolge von der dem Wärmespeicher zugewandten Seite bis zu der dem Sonnenkollektor zugewandten Seite folgendermaßen angeordnet sind: ein Durchflußregler 40, ein Absperrventil 46, eine Pumpe 42, ein weiteres Absperrventil 46 und einen T-Verteiler 70 mit angeschlossenem Manometer 48 und Sicherheitsventil 100. Auch diese Komponenten sind hydraulisch miteinander verbunden. Es werden dabei für die Pumpenbaugruppe bevorzugt korrosionsgeschützte Bauteile aus Messing und verzinkte Verschraubungen verwendet. Zusätzlich umfaßt die Pumpenbaugruppe 38 noch eine Reguliereinheit 44, die elektrisch über ein Kabel 54 mit dem Kollektorfühler 26, über ein Kabel 52 mit dem Rücklauffühler 32, über ein Kabel 50 mit dem Speicherfühler 34 und über ein Kabel 56 mit der internen Pumpe 42 verbunden ist. Die Pumpenbaugruppe 38 ist dabei als Schnell-Montage-System ausgebildet, wobei für die hydraulischen Verbindungen bevorzugt flachdichtende Schraubverbindungen inklusive Lötfittings und für die elektrischen Verbindungen komplette, intern verdrahtete Module vorgesehen sind. Außerdem werden Standardbauteile für die Absperrventile 46 oder die Pumpe 42 eingesetzt.

Das Kreislaufmedium wird somit im Sonnenkollektor 2 erwärmt, fließt über das Entlüftungsventil 24 und den einge- bauten Kollektorfühler 26 sowie das Sicherheitsventil 28 im Vorlauf 10 zu dem Vorlaufverteiler 58. Von dem Vorlaufverteiler 58 gelangt das Medium in den Speicher 4, wo es seine Wärme über den dort angeordneten Wärmetauscher 14 an das Speichermedium im Speicher 4 abgibt. Nachdem die Wärme des Kreislaufmediums mit der des Speichermediums ausgetauscht ist, fließt das Kreislaufmedium über den Rücklauffühler 32 zur Pumpenbaugruppe 38. Innerhalb der Pumpenbaugruppe 38

gelangt es erst zu dem Durchflußregler 40, dann über das Absperrventil 46 zur Pumpe 42, von wo es über ein zweites Absperrventil 46 zum T-Verteiler 70 befördert wird. An dem einen Ausgang des T-Verteilers 7 0 hängt das Ausdehnungsgefäß 8. Dort kann sich das erwärmte Kreislaufmedium seiner Temperatur entsprechend ausdehnen. Vom anderen Ausgang des T-Verteilers 70 gelangt das Medium schließlich wieder zurück zum Sonnenkollektor 2.

In dem Speicher 4 ist zusätzlich noch ein Wärmetauscher 16 angeordnet, der wiederum mit einer Nachheizung verbunden ist. Der Speicherfühler 34 ist ebenfalls in oder an der Außenwandung des Speichers 4 angeordnet. Der Speicher 4 wird selbst mit Frischwasser bzw. Kaltwasser 22 - dem Speichermedium - gefüllt. Das von den Wärmetauschern 14,16 aufbereitete Warmwasser 18 verläßt den Speicher über einen thermischen Warmwassermischer 20. Dieser erhält einen zusätzlichen Anteil an Kaltwasser 22 über eine Kaltwasserabzweigung 60. Somit kann verbraucherseitig die gewünschte Temperatur mit Hilfe des Warmwassermischers 20 eingestellt werden, der mit Kaltwasser 2 2 und Warmwasser 18 gespeist wird. Dadurch vermeidet man vor allem überhöhte Wassertemperaturen an der Zapfstelle.

Die Reguliereinheit 44 steuert vorzugsweise über einen Mikroprozessor die Solarheizanlage aus den empfangenen Daten des Kollektorfühlers 26, des Rücklauffühlers 3 2 und des Speicherfühlers 34. Zusätzlich kann separat noch die Sonneneinstrahlungsleistung gemessen und an die Reguliereinheit 44 weitergeleitet werden. Die Reguliereinheit 44 steuert bzw. regelt damit durch Messungen der Temperaturen im Solarsystem und der Sonneneinstrahlleistung die Pumpe 42.

5 Fig. 2 veranschaulicht in schematischer Form einen ähnlichen Heizkreislauf wie der in Fig. 1 gezeigte, an den aber zusätzlich noch ein weiterer Wärmespeicher 4' angeschlossen

ist. Der zusätzliche Heizkreislauf zweigt an einem Vorlaufverteiler 58' vom Vorlauf 10 des ursprünglichen Heizkreislaufes ab, fließt durch den Wärmespeicher 4' und mündet anschließend über eine Pumpenbaugruppe 38' wieder in den gemeinsamen Rücklauf 12. Die Pumpenbaugruppe 38' umfaßt in der Figur 2 gezeigten Ausführungsform alle Komponenten der Pumpenbaugruppe 38, bis auf die Reguliereinheit 44 und das am T-Verteiler 70 angeschlossene Manometer 48. Diese Pumpenbaugruppe 38' - hier als Kaskadenmodul ausgebildet weist somit wiederum in der Reihenfolge vom Eingang zum Ausgang einen Durchflußregler 40', ein Absperrventil 46', eine Pumpe 42', ein weiteres Absperrventil 46' und einen T-Verteiler 70' mit Sicherheitsventil 100' auf.

Das Kreislaufmedium teilt sich somit am Vorlaufverteiler 58' in die beiden Heizkreise auf. In dem in der Fig. 1 neu hinzugekommenen Kaskadenkreis fließt das Medium somit vom Vorlaufverteiler 58' in den Speicher 4', wo es seine Wärme über einen Wärmetauscher 14' an das im Speicher 4' befind-0 liehe Speichermedium abgibt. Vom Wärmetauscher 14' gelangt es über einen im Rücklauf 12' angeordneten Rücklauffühler 32' zu der Pumpenbaugruppe 38'. Dort fließt es der Reihe nach durch den Durchflußregler 40', das Absperrventil 46', die Pumpe 42', das weitere Absperrventil 46' und vermengt sich anschließend an dem T-Verteiler 70' mit dem anderen Teil des Kreislaufmediums, der von der ursprünglichen Pumpenbaugruppe 38 stammt. Vom T-Verteiler 70' fließt das zusammengeführte Kreislaufmedium über den Rücklauf 12 in den Sonnenkollektor 2.

Die Pumpenbaugruppe 38' ist über ein elektrisches Kabel 56' mit der Reguliereinheit 44 der Pumpenbaugruppe 38 verbunden. Zusätzlich ist die Reguliereinheit 44 über ein elektrisches Kabel 50' mit einem Speicherfühler 34' und über ein elektrisches Kabel 52' mit dem Rücklauffühler 32' verbunden. Der Speicherfühler 34' ist dabei im oder an der Außenwandung des Speichers 4' und der Rücklauffühler 32' im

Rücklauf 12' zwischen dem Speicher 4' und der Pumpenbaugruppe 38' angeordnet.

Der Speicher 4' umfaßt zusätzlich noch einen Wärmetauscher 16'/ der zum Beispiel mit einer Nachheizung verbunden ist. Der Speicher 4' bereitet folglich das Kaltwasser 22 auf, das über die Kaltwasserabzweigung 60' an die beiden Speicher 4, 4' verteilt wird. Das erwärmte Wasser 18' des Speichers 4' fließt zu dem Warmwassermischer 20', der ebenfalls über die Kaltwasserabzweigung 60' mit Kaltwasser 22 versorgt wird. An dem Warmwassermischer 20' wird wiederum die gewünschte Temperatur des Brauchwassers über den Anteil an Warmwasser 18' und Kaltwasser 22 eingestellt.

Die Reguliereinheit 44 steuert bzw. regelt in der Fig. 2 das Aufheizen der beiden Wärmespeicher 4, 4' über die jeweilige Pumpenbaugruppe 38, 38'. Eine Steuerung kann dabei so ablaufen, daß abhängig von der Temperaturdifferenz zwischen den beiden Speichern 4, 4' erst der Speicher 4 aufgeheizt wird. Dazu wird nur die Pumpe 42 eingeschaltet, und das Kreislaufmedium versorgt somit ausschließlich den Speicher 4. Anschließend schaltet die Reguliereinheit 44 die zweite Pumpe 42' ein und beheizt mit Hilfe des Kreislaufmediums den zweiten Speicher 4'.

Fig. 3 zeigt in schematisch, perspektivischer Aufsicht das Basismodell einer Pumpenbaugruppe 3 8 mit angeschlossenem Ausdehnungsgefäß 8. Zur besseren Darstellung ist der Deckel des Isolationsmantels der Pumpenbaugruppe abgenommen, um die einzelnen Elemente im Inneren sichtbar zu machen. Die Pumpenbaugruppe 38 ist wiederum im wesentlichen aus der Pumpe 42 und dem T-Verteiler 70 mit angeschlossenem Manometer 48 und Sicherheitsventil 100 aufgebaut. Die Pumpe 42 selbst ist zwischen zwei Absperrventilen 4 6 angeordnet und mit diesen hydraulisch über flachdichtende Verbindungen verbunden. Der T-Verteiler 70 verbindet an seinem einen Ausgang die Pumpenbaugruppe 38 über einen Wellschlauch 74

mit dem Ausdehnungsgefäß 8. Der andere Ausgang des T-Verteilers weist einen Rohrflansch 88 auf, der eine Überwurfmutter 9 0 trägt. Der Ausgang ist somit schnell wahlweise über einen flachdichtenden Anschluß mit Schraubverbindung 5 oder ein Lötfitting mit den Rohrleitungen des Kreislaufsystems oder mit anderen Baugruppen verbindbar.

Der Eingang der Pumpenbaugruppe 38 ist in der Fig.3 an eine Rohrleitung 98 angeschlossen. Die Verbindung erfolgt wiederum über einen flachdichtenden Anschluß 92. Alle Elemente der Pumpenbaugruppe 38 sind von einem Isolationsmantel umgeben, von dem in der Fig. 3 nur ein Boden 7 6 gezeigt ist. Der Boden 76 weist dazu Vertiefungen bzw. Hohlräume auf, in denen die einzelnen Elemente bei der Montage eingesteckt werden können. Die Pumpenbaugruppe in der Ausführungsform als Basismodell weist zusätzlich noch die Reguliereinheit 44 auf, die oberhalb der hydraulischen Komponenten in dem Islationsmantel sitzt.

Die Reguliereinheit 44 umfaßt dabei in dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Anzeigevorrichtung 72. Mit Hilfe der Anzeigevorrichtung 7 2 können z.B. unterschiedliche Temperaturen an verschiedenen Stellen des Kreislaufsystems sowie die Sonneneinstrahlungsleistung, der Pumpenbetrieb, die Uhrzeit und der Wochentag etc. angezeigt werden. Die Reguliereinheit 44 kann dabei optional oder bereits in der Grundausstattung für die Regelung bzw. Steuerung verschiedener Standardsolarheizanlagentypen ausgelegt sein. Die verschiedenen Regel- bzw. Steuerarten sind dabei 0 z.B. bereits vorgespeichert mit Hilfe einer Auswahlmöglichkeit gezielt vom Bediener abrufbar. Somit können verschiedene Betriebsarten, wie z.B. Ein- oder Zwei-Speicheranlagen, gewählt oder eingestellt werden. Für jede Speicheranlage können zusätzlich noch ihre genauen Daten, wie z.B.

die Größe, ihr Einsatz etc., eingestellt werden. Ebenso kann die Reguliereinheit 44 als Option die Ausrichtung der Sonnenkollektoren automatisch steuern, so daß diese optimal

der Sonneneinstrahlrichtung nachgeführt werden. Zusätzlich als Option kann die Nachheizung für die Speicher 4, 4' von der Reguliereinheit 44 zeit- oder temperaturgesteuert werden. Weiterhin ist eine universelle Programmierung der Reguliereinheit 44 vorgesehen, so daß diese automatisch vom Bediener eingegebene und/oder gemessene Temperaturen vergleicht, Thermostate in Funktion setzt, Alarmfunktionen bereitstellt etc.. Außerdem enthält die Reguliereinheit 44 eine optionale Uhr mit verschiedenen Schaltkanälen, so daß mehrere Schaltzeiten pro Kanal frei einprogrammiert werden können, wobei zusätzlich automatisch auf eine Sommer-/Winterzeitumschaltung Rücksicht genommen werden kann.

Die Reguliereinheit 44 ist intern - also innerhalb des Isolationsmantels - ■· bereits mit der Pumpe 42 elektrisch verbunden. Außerdem können von außen elektrische Kabel durch ein Leerrohr 82 innerhalb des Isolationsmantels zu der Reguliereinheit 44 geführt werden. Somit ist eine elektrische Verkabelung externer Temperaturfühler oder ähnliches schnell und einfach realisierbar. Der Isolationsmantel weist am Boden 7 6 und am zugehörigen Deckel Auskragungen 78 und entsprechend Nuten auf, um den Deckel nach erfolgter Montage des Bodens 76 einfach auf diesen aufzustecken. Zusätzlich sind an den Durchtrittsöffnungen der hydraulisehen Anschlüsse noch Manschetten 84 an der Seitenwand des Isolationsmantels angebracht, die der Aufnahme von Rohrisolierungen 94 in einer entsprechenden Ausnehmung 86 der Manschetten 84 dienen. Somit ist ein überlappender Verschluß der einzelnen Isolierabschnitte gewährleistet, der die Wärmeverluste so gering wie möglich hält. Zusätzlich weisen die Seitenwände des Isolationsmantels noch Steckverbindungen 96 auf, die bei der Montage von parallel dazugeschalteten zusätzlichen Pumpenbaugruppen ihre jeweiligen Isolationsschalen leicht miteinander verbinden läßt.

Innerhalb des Isolationsmantels ist ein Leitungssystem 66 zur Luftkühlung der Pumpe 42 ausgebildet, das in der Figur

3 durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. Dazu tritt am unteren Ende des Isolationsmantels direkt unterhalb der Pumpe 42 kühle Luft 62 in das Leitungssystem 66 ein, verzweigt sich unterhalb der Pumpe 42 in zwei Leitungsabschnitte, führt in diesen jeweils um beide Seiten der Pumpe 42 herum, vereinigt sich oberhalb der Pumpe 42 wiederum und tritt als erwärmte Luft 64 über eine Austrittsöffnung oberhalb der Pumpe 42 aus dem Leitungssystem und damit aus dem Isolationsmantel aus. Dieses im Inneren des Isolationsmantels verlaufende Leitungssystem 66 verhindert durch Luftkühlung, daß bestimmte elektrisch betriebene Bauteile oder Aggregate überhitzen. Somit werden einerseits die elektronischen Komponenten gezielt gekühlt, die sonst bei Dauerbetrieb zu überhitzen drohen, und andererseits wird eine gute Wärmeisolierung der umliegenden hydraulischen Komponenten gewährleistet.

Fig. 4 zeigt in schematischer, perspektivischer Aufsicht eine Pumpenbaugruppe 38', allerdings ohne angeschlossenes Ausdehnungsgefäß 8. Wiederum ist der Deckel des Isolationsmantel zur besseren Darstellung der einzelnen Komponenten im Inneren abgenommen. Die Pumpenbaugruppe 38' ist in der Fig. 4 ohne Reguliereinheit 44 ausgestattet. Der Boden 76 des Isolationsmantels zeigt aber einen ganz ähnlichen Aufbau wie der in Fig. 3 gezeigte. Das heißt, daß der Boden 76 der Pumpenbaugruppe 38' diesselben Aussparungen bzw. Ausnehmungen zur Aufnahme der einzelnen Komponenten wie der der Pumpenbaugruppe 3 8 aufweist. Somit ist in der Fig. 4 statt der Reguliereinheit 44 in der Fig. 3 nur noch ein zu 0 ihrer Aufnahme ausgeschäumter Hohlraum 8 0 zu sehen. Ebenso fehlt das Leerrohr 82, das zur Führung von elektrischen Kabeln zu der Reguliereinheit 44 vorgesehen ist.

Die Figuren 5a und 5b zeigen in einer schematischen Aufsieht die Isolationsmäntel einer einfachen Pumpenbaugruppe 38 und zweier parallel geschalteter Pumpenbaugruppen 38, 38'. Zusätzlich ist schematisch der Anschluß verschieden

großer Ausdehnungsgefäße veranschaulicht. Fig. 5a zeigt somit den Isolationsmantel bzw. -deckel einer Pumpenbaugruppe 38. Seitlich an dem Isolationsmantel sind noch die Manschetten 84 für die Aufnahme der Rohrisolierungen ersichtlich. Außerdem ist die Austrittsöffnung 68 des Leitungssystems 66 aus dem Deckel des Isolationsmantels dargestellt. An den Seitenwänden des Deckels sind im unteren Abschnitt die Steckverbindungen 96 zu sehen.

Fig. 5b zeigt zwei parallel geschaltete Pumpenbaugruppen, das Basismodell einer Pumpenbaugruppe 38 und ein zusätzlich angeschlossenes Kaskadenmodul einer Pumpenbaugruppe 38'. Diese sind über die Steckverbindung 96 miteinander verbunden. Auch in der Fig. 5b sind wiederum die Manschetten 84 zur Aufnahme der Rohrisolierungen und die Austrittsöffnungen 68 des Leitungssystems 66 ersichtlich. Dabei stoßen die beiden sich an den jeweiligen Pumpenbaugruppen 38, 38' gegenüberliegenden Manschetten 84 zusammen.

Claims (22)

samson ^t^i;: PATENTANWÄLTE ■ ELROFSE&N PATENT ATTORNEYS UNSER ZBCHEN/OUR REF OATUM/DATE E1076-39-T 94 Gbm 19. Juli 1994 Ansprüche

1. Solarheizanlage, die ein Kreislaufsystem mit einem Vor- (10) und einem Rücklauf (12) umfaßt, wobei eine oder mehrere Baugruppen mit Komponenten zur Förderung des Kreislaufmediums, insbesondere eine Pumpenbaugruppe (38; 38') im Rücklauf (12) angeordnet sind.

2. Solarheizanlage nach,Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Baugruppen mit Komponenten zur Förderung des Kreislaufmediums im Rücklauf (12) angeordnet sind.

3. Solarheizanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlauf (10) räumlich getrennt vom Rücklauf (12) liegt und/oder so kurz wie möglich ausgebildet ist.

4. Solarheizanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedlich oder 5 gleich bestückte Baugruppen miteinander verbindbar sind.

5. Solarheizanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe eine Pumpenbaugruppe (38'; 38) ist, welche eine Pumpe (42), eine Reguliereinheit (44), einen T-Verteiler (70), einen Durchflußregler (40), Meßvorrichtungen (48) , Anzeigevorrichtungen (72), Sicherheitsventile (100) und/oder Absperrventile (46) als wesentliche Komponenten umfaßt.

6. Solarheizanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliereinheit (44) derart ausgelegt ist, daß sie durch Messung der Temperaturen in der Solarheizanlage und/oder der Sonneneinstrahlungsleistung die Pumpenbaugruppe (38, 38') regelt.

7. Solarheizanlage nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den T-Verteiler (70) der Pumpenbaugruppe (38'; 38) Ausdehnungsgefäße (8), weitere Pumpenbaugruppen (38'; 38) und/oder der(die) Sonnenkollektor(en) (2) der Solarheizanlage anschließbar sind.

8. Solarheizanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppen (38'; 38) über flachdichtende Anschlüsse (92), insbesondere Schraubanschlüsse, hydraulisch verbindbar sind.

9. Solarheizanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Baugruppe (38'; 38) einzelne Komponenten, insbesondere die Pumpe (42), an ihren hydraulischen Anschlüsse wenigstens eine Absperrvorrichtung (46), insbesondere einen flachdichtenden Kugelhahn oder ein Kugelventil aufweisen.

10. Solarheizanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere in unterschiedlichen Himmelsrichtungen montierte und/oder ausrichtbare Sonnenkollektoren (2).

11. Solarheizanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Nachheizsystem (16; 16'), insbesondere eine Öl-, Gas oder Elektroheizung.

12. Solarheizanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe(n) mit einem Isolationsmantel· versehen ist(sind).

13. Solarheizanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsmäntel benachbarter Baugruppen über Steck- und/oder Schnappverbindungen (96) miteinander verbindbar sind.

14. Solarheizanlage nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationsmantel Steckverbindungen (84,86) für die Aufnahme von Rohrleitungsisolierungen. (94) aufweist.

15. Solarheizanlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationsmantel zweiteilig ausgebildet ist, insbesondere in zwei über eine Steck- und/oder Schnappverbindung (78) koppelbare Hälften -nämlich Boden- (76) und Deckelabschnitt unterteilt ist.

16. Solarheizanlage nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationsmantel aus Polypropylen oder aus expandiertem Polystyrol gefertigt ist.

17. Solarheizanlage nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß auf der äußeren Mantelfläche des Isolationsmantels eine zusätzliche Isolationsschale aufgeschoben ist, welche den Isolationsmantel wenigstens teilweise umhüllt.

18. Solarheizanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich-5 net, daß der Isolationsmantel aus geschäumtem Polypropylen und die aufgeschobene Isolationsschale aus tiefgezogenem Polypropylen besteht.

19. Solarheizanlage nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschale eine an ihren inneren Seitenflächen umlaufende Feder aufweist, der eine umlaufende Nut an der äußeren Seitenfläche des Isolationsmantels zugeordnet ist.

20. Solarheizanlage nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationsmantel ein Leitungssystem (66) zur Luftkühlung einer oder mehrerer zu kühlender Komponenten innerhalb des Isolationsmantels, insbesondere des Pumpenaggregates aufweist.

21. Solarheizanlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftkühlungsauslaß (68) des Leitungssystems (66) in der Isolationsschale über der(n) zu kühlenden Komponente(n) vorgesehen ist.

22. Solarheizanlage nach einem der Ansprüche 20 oder 21, 0 dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Luftkühlungsauslasses (68) derart gewählt ist, daß sie der erforderlichen Luftzirkulation im Leitungssystem (66) angepaßt ist.