GR1009827B

GR1009827B - Solar triple energy forced drought system

Info

Publication number: GR1009827B
Application number: GR20190100292A
Authority: GR
Inventors: Ηλιας Αναστασιου Νομικος; Slave Jordanov
Original assignee: GLOBAL SOL ENERGY ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΝΩΝΥΜΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ με δ.τ. "G.S.E. A.E."
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2020-09-25

Abstract

This invention provides an improved solar forced-drought system comprising a thermal container (1) with, at least, two heat exchangers (4, 5), a solar circuit, an electric circuit and a heat pump circuit. The invention finds application to hot water production and heating systems.

Description

ΗΛΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΒΕΒΙΑΣΜΕΝΗΣ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ ΤΡΙΠΛΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ TRIPLE ENERGY RAPID SOLAR SYSTEM

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ DESCRIPTION

ΤΕΧΝΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΤΗΣ ΕΦΕΥΡΕΣΗΣ TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Η παρούσα εφεύρεση αναφέρεται σε ένα βελτιωμένο ηλιακό σύστημα βεβιασμένης κυκλοφορίας που περιλαμβάνει ένα θερμοδοχείο με τουλάχιστον δύο εναλλάκτες θερμότητας και εφαρμογές αυτού σε συστήματα παραγωγής ζεστού νερού χρήσης και θέρμανσης σε οικιακά, εμπορικά ή βιομηχανικά κτίρια. The present invention relates to an improved solar emergency circulation system that includes a thermal container with at least two heat exchangers and its applications in hot water production and heating systems in domestic, commercial or industrial buildings.

ΣΤΑΘΜΗ ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΗΣ ΤΕΧΝΙΚΗΣ PRIOR ART

Υπάρχουν δύο τύποι συμβατικών συστημάτων θέρμανσης νερού, ήτοι θερμαντήρες αποθήκευσης νερού και ταχυθερμαντήρες νερού (συνεχούς ροής). Οι συμβατικοί θερμαντήρες αποθήκευσης νερού θερμαίνουν το νερό που είναι αποθηκευμένο σε μια μονωμένη δεξαμενή και το αποθηκευμένο ζεστό νερό καταναλώνεται όταν απαιτείται ζεστό νερό. Όταν όλο το ζεστό νερό της δεξαμενής καταναλώνεται, αυτό αντικαθίσταται με κρύο νερό, το οποίο θερμαίνεται εκ νέου και παραμένει αποθηκευμένο στη δεξαμενή. There are two types of conventional water heating systems, namely storage water heaters and instantaneous (continuous flow) water heaters. Conventional storage water heaters heat water stored in an insulated tank and the stored hot water is consumed when hot water is required. When all the hot water in the tank is consumed, it is replaced with cold water, which is reheated and remains stored in the tank.

Οι συμβατικοί θερμαντήρες αποθήκευσης νερού μπορούν να αποθηκεύσουν μόνο ένα προκαθορισμένο όγκο νερού και δεν μπορούν να παρέχουν ζεστό νερό πάντα όταν υπάρχει ζήτηση. Αν το αποθηκευμένο ζεστό νερό καταναλωθεί, ο χρήστης πρέπει να περιμένει έως ότου ο θερμαντήρας ξαναθερμάνει το κρύο νερό στην επιθυμητή θερμοκρασία. Conventional water storage heaters can only store a predetermined volume of water and cannot always provide hot water when there is a demand. If the stored hot water is consumed, the user must wait until the heater reheats the cold water to the desired temperature.

Επιπλέον, οι δεξαμενές των θερμαντήρων αποθήκευσης νερού έχουν μεγάλη εξωτερική επιφάνεια, από την οποία έχουμε απώλεια ενέργειας όταν η συσκευή είναι σε κατάσταση αναμονής, παρά τη μόνωση της δεξαμενής. In addition, the tanks of water storage heaters have a large external surface, from which we have a loss of energy when the device is in standby mode, despite the insulation of the tank.

Από την άλλη πλευρά, οι ταχυθερμαντήρες νερού συνεχούς ροής χαρακτηρίζονται από σχετικά υψηλή θερμική απόδοση, ωστόσο έχουν διάφορα λειτουργικά μειονεκτήματα που συντελούν σε σπατάλη ενέργειας και νερού. On the other hand, instantaneous water heaters are characterized by a relatively high thermal efficiency, but have several operational disadvantages that contribute to energy and water waste.

Οι συμβατικοί ταχυθερμαντήρες νερού περιλαμβάνουν ένα πολύ περίπλοκο μηχανισμό ελέγχου ροής και θερμικού ελέγχου, ο οποίος, ωστόσο, δεν μπορεί να εγγυηθεί την συνεχή παροχή του ζεστού νερού. Οι ταχυθερμοσίφωνες είναι κρύοι σε κατάσταση αναμονής και δεν έχουν χωρητικότητα αποθηκευμένου ζεστού νερού. Έτσι, όταν το νερό αρχίζει να ρέει μέσα από αυτό, υπάρχει μια σημαντική καθυστέρηση μέχρις ότου το κρύο νερό του εναλλάκτη θερμότητας θερμανθεί. Conventional instant water heaters include a very complicated flow control and thermal control mechanism, which, however, cannot guarantee a continuous supply of hot water. Instantaneous water heaters are cold on standby and have no stored hot water capacity. So when the water starts flowing through it, there is a significant delay until the cold water of the heat exchanger heats up.

Κατά συνέπεια, τα πρώτα λίτρα νερού, τα οποία αφήνουν το σύστημα είναι κρύα και το νερό (το οποίο εξακολουθεί να ρέει) θερμαίνεται βραδέως στη επιθυμητή θερμοκρασία του χρήστη. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα όχι μόνο σε σπατάλη νερού, αλλά και σπατάλη στην ενέργεια που χρησιμοποιείται για το ζέσταμα. Consequently, the first liters of water leaving the system are cold and the water (which is still flowing) is slowly heated to the user's desired temperature. This results not only in wasted water, but also wasted energy used for heating.

Διάφορα συστήματα θέρμανσης νερού χρήσης είναι ήδη γνωστά τα οποία χρησιμοποιούν ένα περιέκτη ζεστού νερού σε συνδυασμό με έναν εναλλάκτη θερμότητας. Various domestic water heating systems are already known which use a hot water tank in combination with a heat exchanger.

Παρά το γεγονός ότι τα γνωστά συστήματα παρουσιάζουν προσπάθειες για να ξεπεραστούν τα προβλήματα που σχετίζονται με τα συστήματα θέρμανσης νερού, εντούτοις εξακολουθεί να υπάρχει ανάγκη για ένα βελτιωμένο σύστημα υψηλής απόδοσης που να μπορεί να εγκατασταθεί εύκολα και με πιο απλή κατασκευή εξαλείφοντας τα όποια λειτουργικά προβλήματα. Despite the fact that the known systems present attempts to overcome the problems associated with water heating systems, there is still a need for an improved high efficiency system that can be installed easily and with simpler construction eliminating any operational problems.

ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΤΗΣ ΕΦΕΥΡΕΣΗΣ SUMMARY OF THE INVENTION

Ως εκ τούτου, αντικείμενο της παρούσας εφευρέσης είναι η κατασκευή ενός βελτιωμένου συστήματος για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης υψηλής απόδοσης, το οποίο υπερνικά τα μειονεκτήματα της προηγούμενης στάθμης τεχνικής, και συμβάλλει στην εξοικονόμηση ενέργειας, στην ποιότητα του νερού και την σταθερή κάλυψη σε ανάγκες ζεστού νερού των φορέων αποφεύγοντας τα όποια λειτουργικά προβλήματα και με χαμηλό κόστος κατασκευής. Therefore, the object of the present invention is the construction of an improved system for the production of high-efficiency domestic hot water, which overcomes the disadvantages of the prior art, and contributes to energy savings, water quality and stable coverage of hot water needs of operators avoiding any operational problems and with low construction costs.

Ένα άλλο αντικείμενο της παρούσας εφεύρεσης είναι να παράσχει ένα σύστημα θέρμανσης νερού χρήσης, το οποίο είναι λιγότερο πολύπλοκο και μπορεί να εγκατασταθεί εύκολα. Another object of the present invention is to provide a domestic water heating system which is less complicated and can be installed easily.

Σύμφωνα με τα ανωτέρω αντικείμενα της παρούσας εφευρέσης, παρέχεται ένα ηλιακό σύστημα βεβιασμένης κυκλοφορίας, που περιλαμβάνει ένα θερμοδοχείο (1), τουλάχιστον δύο εναλλάκτες θερμότητας (4, 5), τουλάχιστον ένα ηλιακό κύκλωμα, ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, ένα κύκλωμα αντλίας θερμότητας, και μία είσοδος του κρύου νερού (2) και μία έξοδος του ζεστού νερού (3) απο το θερμοδοχείο (1), όπου οι δύο εναλλάκτες (4, 5) είναι τοποθετημένοι μέσα στο θεμοδοχείο σχεδόν στο κατώτερο σημείο του θερμοδοχείου, και σε οριζόντιο οφιοειδές σχήμα κατά μήκος του δοχείου, έτσι ώστε να εξασφαλίζουν ομοιόμορφη θέρμανση όλου του όγκου νερού, και όπου το ηλιακό κύκλωμα περιλαμβάνει τουλάχιστον ένα κυκλοφορητή μεταβλητών στροφών (7), ο οποίος πραγματοποιεί την βεβιασμένη ροή στο κύκλωμα νερού των ηλιακών συλλεκτών. According to the above objects of the present invention, a solar emergency circulation system is provided, comprising a thermal container (1), at least two heat exchangers (4, 5), at least one solar circuit, one electrical circuit, one heat pump circuit, and one cold water inlet (2) and a hot water outlet (3) from the thermos container (1), where the two exchangers (4, 5) are placed inside the thermos container almost at the lower point of the thermos container, and in a horizontal serpentine shape by length of the tank, so as to ensure uniform heating of the entire volume of water, and where the solar circuit includes at least one variable speed circulator (7), which carries out the forced flow in the water circuit of the solar collectors.

Περαιτέρω προτιμώμενες υλοποιήσεις της παρούσας εφεύρεσης ορίζονται στις εξαρτημένες αξιώσεις 2 έως 7. Further preferred embodiments of the present invention are defined in dependent claims 2 to 7.

Άλλα αντικείμενα και πλεονεκτήματα της παρούσας εφεύρεσης θα γίνουν εμφανή στους ειδικούς εν όψει της παρακάτω λεπτομερούς περιγραφής σε συνδυασμό με τα συνημμένα σχέδια, όπου παρόμοιοι αριθμοί αναφοράς αναφέρονται σε παρόμοια μέρη σε όλα τα σχέδια, και όπου: Other objects and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art in view of the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like parts throughout the drawings, and wherein:

ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΣΧΕΔΙΩΝ BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Το Σχ. 1 παριστάνει μία σχηματική διάταξη ενός ηλιακού συστήματος βεβιασμένης κυκλοφορίας τριπλής ενέργειας με ένα ηλιακό κύκλωμα, ένα ηλεκτρικό κύκλωμα και ένα κύκλωμα αντλίας θερμότητας σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση. Fig. 1 shows a schematic arrangement of a triple energy forced circulation solar system with a solar circuit, an electrical circuit and a heat pump circuit according to the present invention.

ΛΕΠΤΟΜΕΡΗΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΕΦΕΥΡΕΣΗΣ DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Το Σχέδιο 1 παριστάνει το ηλιακό σύστημα βεβιασμένης κυκλοφορίας τριπλής ενέργειας σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση το οποίο περιλαμβάνει ένα θερμοδοχείο (1) με τουλάχιστον δύο εναλλάκτες θερμότητας (4, 5), ένα ηλιακό κύκλωμα, ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, ένα κύκλωμα αντλίας θερμότητας, και μία είσοδος του κρύου νερού (2) και μία έξοδος του ζεστού νερού (3) απο το θερμοδοχείο (1). Figure 1 represents the triple energy rapid circulation solar system according to the present invention which includes a thermal container (1) with at least two heat exchangers (4, 5), a solar circuit, an electrical circuit, a heat pump circuit, and a cold water inlet (2) and a hot water outlet (3) from the heater (1).

Το ηλιακό κύκλωμα περιλαμβάνει μεταξύ άλλων ηλιακούς συλλέκτες (8), ένα κυκλοφορητή μεταβλητών στροφών (7), τον εναλλάκτη των ηλιακών συλλεκτών (4) και ένα δοχείο διαστολής για το ηλιακό κύκλωμα (10). Επιπλέον περιλαμβάνει ένα αισθητήριο (13) στην είσοδο των ηλιακών συλλεκτών και ένα αισθητήριο (14) στην έξοδο των ηλιακών συλλεκτών. The solar circuit includes, among other things, solar panels (8), a variable speed pump (7), the solar panel exchanger (4) and an expansion tank for the solar circuit (10). In addition, it includes a sensor (13) at the entrance of the solar panels and a sensor (14) at the outlet of the solar panels.

Το ηλεκτρικό κύκλωμα περιλαμβάνει μία ηλεκτρική αντίσταση (6) και ένα αισθητήριο αντίστασης (16). The electrical circuit includes an electrical resistance (6) and a resistance sensor (16).

Το κύκλωμα αντλίας θερμότητας περιλαμβάνει μία αντλία θερμότητας (9), τον εναλλάκτη της αντλίας θερμότητας (5), ένα αισθητήριο αντλίας θερμότητας (15) και ένα δοχείο διαστολής αντλίας θερμότητας (11). The heat pump circuit includes a heat pump (9), the heat pump exchanger (5), a heat pump sensor (15) and a heat pump expansion tank (11).

Το θερμοδοχείο (1) είναι κατασκευασμένο από ανοξείδωτο χάλυβα ποιότητας 316L και έτσι είναι εγγυημένη η αντοχή του θερμοδοχείου στις καιρικές συνθήκες, ενώ και το εσωτερικό του παραμένει ανεπηρέαστο από το νερό υψηλής σκληρότητας. Το θερμοδοχείο διαθέτει μόνωση πολυουρεθάνης πάχους 8.5cm, γεγονός που το κατηγοριοποιεί σε ενεργειακή κλάση Β. The thermos container (1) is made of stainless steel quality 316L and thus the resistance of the thermos container to weather conditions is guaranteed, while its interior remains unaffected by high hardness water. The thermos has 8.5cm thick polyurethane insulation, which categorizes it in energy class B.

Οι δύο εναλλάκτες θερμότητας (4, 5) είναι σπειροειδείς και κατασκευασμένοι από ανοξείδωτο χάλυβα ποιότητας 316L. Οι εναλλάκτες (4, 5) βρίσκονται εμβαπτισμένοι μέσα στο θερμοδοχείο (1). Οι συγκεκριμένοι εναλλάκτες υπερτερούν σε σχέση με συμβατικά συστήματα εναλλαγής θερμότητας (θερμοδοχεία με μανδύα) καθώς επιτυγχάνουν καλύτερη εναλλαγή θερμότητας ενώ παράλληλα λόγω της μορφής τους εμποδίζουν τις επικαθίσεις αλάτων πάνω τους. Ο ένας εναλλάκτης (4) χρησιμοποιείται για την θέρμανση του δοχείου μέσω των ηλιακών συλλεκτών ενώ ο δεύτερος εναλλάκτης (5) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την σύνδεση αντλίας θερμότητας έως 15KW. The two heat exchangers (4, 5) are spiral and made of stainless steel quality 316L. The exchangers (4, 5) are immersed in the thermowell (1). These exchangers are superior to conventional heat exchange systems (heat containers with a jacket) as they achieve better heat exchange while at the same time, due to their shape, they prevent scale deposits on them. One exchanger (4) is used to heat the tank through the solar panels while the second exchanger (5) can be used to connect a heat pump up to 15KW.

Η διάταξη των εναλλακτών (4, 5) καθ’ ύψος είναι τέτοια που εγγυάται θέρμανση όλου του διαθέσιμου όγκου νερού του θερμοδοχείου (1), καθώς βρίσκονται τοποθετημένοι σχεδόν στο κατώτερο σημείο του θερμοδοχείου. Επίσης οι εναλλάκτες (4, 5) τοποθετούνται σε οριζόντιο οφιοειδές σχήμα κατά μήκος του δοχείου γεγονός που εξασφαλίζει ομοιόμορφη θέρμανση όλου του όγκου νερού αντίθετα με τα συμβατικά οριζόντια δοχεία που διαθέτουν εναλλάκτη. The arrangement of the exchangers (4, 5) in height is such that it guarantees heating of the entire available volume of water in the boiler (1), as they are placed almost at the lowest point of the boiler. Also, the exchangers (4, 5) are placed in a horizontal serpentine shape along the container, which ensures uniform heating of the entire volume of water, unlike conventional horizontal containers that have an exchanger.

Οι ηλιακοί συλλέκτες (8) έχουν επιφάνεια 2.72 τετραγωνικών μέτρων έκαστος με βάση στήριξης που φθάνει το ένα μέτρο σε ύψος. Οι συλλέκτε (8)ς διαθέτουν απορροφητική επιφάνεια αλουμινίου, τεχνολογίας PVD μπλε επιλεκτικής επίστρωσης, υψηλής απόδοσης. Επίσης διαθέτουν μονοκόμματο ανοδιωμένο προφίλ, αντιδιαβρωτικής τεχνολογίας για απόλυτη στεγανότητα από υγρασία και μικρό-σωματίδια του αέρα. Περαιτέρω έχουν γυαλί ασφαλείας με υψηλή διαπερατότητα και μόνωση από υαλοβάμβακα. The solar panels (8) have an area of 2.72 square meters each with a support base that reaches one meter in height. The collectors (8) have an absorbent aluminum surface, PVD blue selective coating technology, high efficiency. They also have a one-piece anodized profile, with anti-corrosion technology for absolute tightness against moisture and micro-particles in the air. Furthermore, they have high transparency safety glass and fiberglass insulation.

Ο κυκλοφορητής μεταβλητών στροφών inverter (7) πραγματοποιεί την βεβιασμένη ροή στο ηλιακό κύκλωμα νερού των ηλιακών συλλεκτών (8). Η τεχνολογία του inverter εξασφαλίζει την χαμηλή ενεργειακή κατανάλωση του κυκλοφορητή (7) ενώ το υλικό κατασκευής του προσφέρει υψηλή αντοχή στις μεγάλες θερμοκρασίες που αναπτύσσονται στα ηλιακά συστήματα. Ο κυκλοφορητής (7) μπορεί να είναι της εταιρείας Wilo. The inverter variable speed pump (7) carries out the accelerated flow in the solar water circuit of the solar collectors (8). The inverter technology ensures the low energy consumption of the circulator (7), while its construction material offers high resistance to the high temperatures that develop in solar systems. The pump (7) can be from the Wilo company.

Περαιτέρω, το ηλιακό σύστημα βεβιασμένης ροής σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση περιλαμβάνει ένα ενσωματωμένο προγραμματιζόμενο σύστημα ελέγχου (control) (12) με δυνατότητα απεικόνισης του συστήματος σε ξεχωριστή οθόνη αφής. Μέσω του συστήματος ελέγχου (12) πραγματοποιείται η ρύθμιση στροφών του κυκλοφορητή (7) έτσι ώστε να επιτυγχάνεται η μέγιστη δυνατή απόδοση. Επίσης δίνεται η δυνατότητα ρύθμισης από το χρήστη της επιθυμητής θερμοκρασίας του ζεστού νερού χρήσης. Επίσης σε περίπτωση που συνδεθεί και αντλία θερμότητας (9) με το σύστημα είναι δυνατός και ο έλεγχος λειτουργίας της μέσω χρονοπρογράμματος. Επιπλέον, αν συνδεθεί και ηλεκτρική αντίσταση (6) με το σύστημα είναι και σε αυτήν δυνατός ο έλεγχος λειτουργίας της μέσω χρονοπρογράμματος. Furthermore, the accelerated flow solar system according to the present invention includes an integrated programmable control system (12) with the ability to display the system on a separate touch screen. By means of the control system (12) the speed adjustment of the circulator (7) is carried out so that the maximum possible performance is achieved. It is also possible to set the desired temperature of the hot water for use by the user. Also, if a heat pump (9) is connected to the system, it is also possible to control its operation through a schedule. In addition, if an electrical resistance (6) is connected to the system, it is also possible to control its operation through a schedule.

Το σύστημα ελέγχου (12) παρακολουθεί τις ενδείξεις από όλα τα αισθητήρια (13, 14, 15, 16) συμπεριλαμβανομένης και της ένδειξη του αισθητήριου που δείχνει την θερμοκρασία του παραγόμενου ζεστού νερού χρήσης στην έξοδο (3). The control system (12) monitors the readings from all the sensors (13, 14, 15, 16) including the reading of the sensor showing the temperature of the domestic hot water produced at the outlet (3).

Η απεικόνιση του συστήματος σε ξεχωριστή οθόνη αφής είναι πλήρης και περιέχει πληροφορίες για όλο το σύστημα (π.χ. θερμοκρασίες νερού του ηλιακού συλλέκτη, θερμοκρασίες σε διακριτά σημεία του θερμοδοχείου και άλλα) ενώ δίνεται η δυνατότητα αλλαγής παραμέτρων του συστήματος μέσω της οθόνης. Έτσι επιτυγχάνεται ο πλήρης έλεγχος του συστήματος από σημείο εντός του κτιρίου χωρίς να απαιτείται επίσκεψη στο δώμα. The display of the system on a separate touch screen is complete and contains information for the entire system (e.g. water temperatures of the solar collector, temperatures in distinct parts of the water tank and others) while it is possible to change system parameters through the screen. In this way, complete control of the system is achieved from a point inside the building without requiring a visit to the roof.

Η ηλεκτρική αντίσταση (6) του ηλεκτρικού κυκλώματος είναι ανοξείδωτη και χρησιμοποιείται ως δευτερεύουσα πηγή ενέργειας (back-up). Η χρήση της ηλεκτρικής αντίστασης (6) ορίζεται από το χρήστη μέσω του προγραμματιζόμενου συστήματος ελέγχου (12) και μπορεί να απενεργοποιηθεί εντελώς. The electrical resistance (6) of the electrical circuit is stainless steel and is used as a secondary energy source (back-up). The use of the electrical resistance (6) is defined by the user through the programmable control system (12) and can be completely disabled.

Το ενσωματωμένο δοχείο διαστολής (10) για το ηλιακό κύκλωμα είναι ικανό να απορροφήσει την αύξηση όγκου του νερού του ηλιακού κυκλώματος λόγω αύξησης της θερμοκρασίας του, με αποτέλεσμα να μην απαιτείται η προμήθεια και εγκατάσταση έξτρα δοχείου διαστολής από τον υδραυλικό εγκαταστάτη. The built-in expansion tank (10) for the solar circuit is able to absorb the increase in volume of the water of the solar circuit due to its temperature increase, with the result that the supply and installation of an extra expansion tank by the hydraulic installer is not required.

Το ενσωματωμένο δοχείο διαστολής (11) για το κύκλωμα της αντλίας θερμότητας (9) είναι ικανό να απορροφήσει την αύξηση όγκου του νερού του κυκλώματοςτης αντλίας θερμότητας λόγω αύξησης της θερμοκρασίας του, με αποτέλεσμα να μην απαιτείται η προμήθεια και εγκατάστασή έξτρα δοχείου διαστολής από τον υδραυλικό εγκαταστάτη. The built-in expansion tank (11) for the heat pump circuit (9) is able to absorb the increase in volume of the water in the heat pump circuit due to an increase in its temperature, as a result of which the supply and installation of an extra expansion tank by the plumber is not required installer.

Επίσης υπάρχει καθοδική προστασία ολόκληρου του συστήματος μέσω π.χ. του αναγνωρισμένου συστήματος STOPCOR SOLAR. Το προϊόν εγγυάται ολοκληρωμένη προστασία από την διάβρωση μέσω της εξάλειψης του φαινομένου της ηλεκτρόλυσης. There is also cathodic protection of the entire system through e.g. of the recognized STOPCOR SOLAR system. The product guarantees complete protection against corrosion by eliminating the effect of electrolysis.

Στις τέσσερις βάσεις του θερμοδοχείου (1) υπάρχουν τέσσερις ρυθμιστές ύψους (ρεγουλατόροι) έτσι ώστε να είναι δυνατή η πλήρης σταθεροποίηση του θερμοδοχείου (1) ανεξαρτήτως τυχόν κλίσεων που συνήθως έχουν τα δώματα για την απομάκρυνση των όμβριων, αλλα και ένα σετ σύνδεσης με όλα τα απαραίτητα εξαρτήματα έτσι ώστε να είναι δυνατή η σύνδεση του θερμοδοχείου (1) με τους ηλιακούς συλλέκτες (8). On the four bases of the hot water tank (1) there are four height adjusters (regulators) so that it is possible to completely stabilize the hot water tank (1) regardless of any slopes that roofs usually have for the removal of rain, but also a connection set with all necessary components so that it is possible to connect the thermos (1) to the solar panels (8).

Σύμφωνα με τα ανωτέρω, μπορούν να οριστούν τρεις τρόποι λειτουργίας του συστήματος θέρμανσης. According to the above, three operating modes of the heating system can be defined.

1) Φόρτιση του θερμοδοχείου (1) με το ηλιακό κύκλωμα. 1) Charging the water heater (1) with the solar circuit.

2) Φόρτιση του θερμοδοχείου (1) με το ηλεκτρικό κύκλωμα . 2) Charging the thermos container (1) with the electric circuit.

3) Φόρτιση του θερμοδοχείου (1) με το κύκλωμα αντλίας θερμότητας. 3) Charging the boiler (1) with the heat pump circuit.

Φόρτιση θερμοδοχείου με το ηλιακό κύκλωμα Heating tank charging with the solar circuit

Ο χρήστης ορίζει την επιθυμητή διαφορά θερμοκρασίας ΔΤ για τη λειτουργία του ηλιακού κυκλώματος (Dif Sol). The user defines the desired temperature difference ΔT for the operation of the solar circuit (Dif Sol).

Το σύστημα ελέγχου (12) καθορίζει τη φόρτιση του θερμοδοχείου (1). Για να επιτευχθεί αυτό παρακολουθεί την διαφορά της ένδειξης του αισθητηρίου στην έξοδο ηλιακών συλλεκτών (14) με την ένδειξη του αισθητηρίου στην είσοδο ηλιακών συλλεκτών (13) και θέτει σε λειτουργία τον κυκλοφορητή μεταβλητών στροφών (7). The control system (12) determines the charging of the boiler (1). To achieve this, it monitors the difference between the reading of the sensor at the output of solar panels (14) and the reading of the sensor at the input of solar panels (13) and activates the variable speed pump (7).

Όταν η διαφορά της ένδειξης του αισθητηρίου στην έξοδο ηλιακών συλλεκτών (14) με την ένδειξη του αισθητηρίου στην είσοδο ηλιακών συλλεκτών (13) είναι μικρότερη από Dif Sol τότε ο κυκλοφορητής μεταβλητών στροφών (7) είναι απενεργοποιημένος. When the difference between the reading of the sensor at the output of solar panels (14) and the reading of the sensor at the input of solar panels (13) is less than Dif Sol then the variable speed circulator (7) is disabled.

Όταν η διαφορά της ένδειξης του αισθητηρίου στην έξοδο ηλιακών συλλεκτών (14) με την ένδειξη του αισθητηρίου στην είσοδο ηλιακών συλλεκτών (13) είναι ίση με Dif Sol τότε το σύστημα ελέγχου (12) θα δώσει εντολή στον κυκλοφορητή μεταβλητών στροφών (7) να λειτουργήσει στις ελάχιστες στροφές. When the difference between the reading of the sensor at the output of solar panels (14) and the reading of the sensor at the input of solar panels (13) is equal to Dif Sol then the control system (12) will instruct the variable speed pump (7) to operate at low revs.

Όταν η διαφορά της ένδειξης του αισθητηρίου στην έξοδο ηλιακών συλλεκτών (14) με την ένδειξη του αισθητηρίου στην είσοδο ηλιακών συλλεκτών (13) είναι μεγαλύτερη από Dif Sol τότε το σύστημα ελέγχου (12) θα δώσει εντολή στον κυκλοφορητή μεταβλητών στροφών (7) να προσαρμόσει τη ροή του (αυξάνοντας και/ή μειώνοντας τις στροφές λειτουργίες του κινητήρα) ώστε να διατηρήσει τη διαφορά ίση με το ορισμένο από το χρήστη Dif Sol. When the difference between the reading of the sensor at the output of solar panels (14) and the reading of the sensor at the input of solar panels (13) is greater than Dif Sol then the control system (12) will command the variable speed circulator (7) to adjust its flow (increasing and/or decreasing engine revs) to keep the difference equal to the user-defined Dif Sol.

Φόρτιση θερμοδοχείου με το ηλεκτρικό κύκλωμα Charging a thermos with the electric circuit

Ο χρήστης ορίζει στο σύστημα ελέγχου (12) τον επιθυμητό τρόπο λειτουργίας της ηλεκτρικής αντίστασης (6) σε μία από τις ακόλουθες λειτουργίες ή πρόγραμμα λειτουργίας: On, S1, S2, S1&S2, ή Off. The user sets in the control system (12) the desired operating mode of the electrical resistance (6) in one of the following modes or operating programs: On, S1, S2, S1&S2, or Off.

Επίσης, ο χρήστης ορίζει την επιθυμητή θερμοκρασία του ζεστού νερού χρήσης (Sp resistor), όπως και την επιθυμητή διαφορά θερμοκρασίας ΔΤ για τη λειτουργίας της αντίστασης (Diff res). Ρύθμιση σε λειτουργία On Also, the user defines the desired hot water temperature (Sp resistor), as well as the desired temperature difference ΔT for the operation of the resistance (Diff res). Set to On mode

Το σύστημα ελέγχου (12) καθορίζει τη φόρτιση του θερμοδοχείου (1). Για να επιτευχθεί αυτό παρακολουθεί την ένδειξη του αισθητηρίου της ηλεκτρικής αντίστασης (16) και θέτει σε λειτουργία την ηλεκτρική αντίσταση (6). The control system (12) determines the charging of the boiler (1). To achieve this, it monitors the reading of the electrical resistance sensor (16) and activates the electrical resistance (6).

Όταν η ένδειξη του αισθητηρίου της ηλεκτρικής αντίστασης (16) είναι μικρότερη από (Sp resistor - Diff res) τότε η ηλεκτρική αντίσταση (6) είναι ενεργοποιημένη. When the reading of the electrical resistance sensor (16) is less than (Sp resistor - Diff res) then the electrical resistance (6) is activated.

Όταν η ένδειξη του αισθητηρίου της ηλεκρτικής αντίστασης (16) είναι μεγαλύτερη από ή ίση με Sp resistor τότε η ηλεκτρική αντίσταση (6) είναι απενεργοποιημένη. When the reading of the sensor of the electrical resistance (16) is greater than or equal to Sp resistor then the electrical resistance (6) is disabled.

Ρύθμιση σε λειτουργία χρονοπρόγραμμα S1 Set to schedule S1 mode

Ο χρήστης ορίζει το επιθυμητό χρονοπρόγραμμα S1. The user defines the desired schedule S1.

Η φόρτιση πραγματοποιείται σύμφωνα με την ρύθμιση on άλλα μόνο κατά το χρονικό διάστημα της ημέρας που έχει θέσει ο χρήστης ως S1. Το υπόλοιπο διάστημα της ημέρας η ηλεκτρική αντίσταση (6) είναι απενεργοποιημένη. Charging is carried out according to the on setting but only during the time of day set by the user as S1. The rest of the day the electric resistance (6) is switched off.

Ρύθμιση σε λειτουργία χρονοπρόγραμμα S2 Set to schedule S2 mode

Ο χρήστης ορίζει το επιθυμητό χρονοπρόγραμμα S2. The user defines the desired schedule S2.

Η φόρτιση πραγματοποιείται σύμφωνα με την ρύθμιση on άλλα μόνο κατά το χρονικό διάστημα της ημέρας που έχει θέσει ο χρήστης ως S2. Το υπόλοιπο διάστημα της ημέρας ηηλεκτρική αντίσταση (6) είναι απενεργοποιημένη. Charging is carried out according to the on setting but only during the time of day set by the user as S2. The rest of the day the electric resistance (6) is deactivated.

Ρύθμιση σε λειτουργία χρονοπρόγραμμα S1 & S2 Set to schedule mode S1 & S2

Ο χρήστης ορίζει τα επιθυμητά χρονοπρογράμματα S1 και S2. The user defines the desired schedules S1 and S2.

Η φόρτιση πραγματοποιείται σύμφωνα με την ρύθμιση on άλλα μόνο κατά τα δύο χρονικά διαστήματα της ημέρας που έχει θέσει ο χρήστης ως S1 και S2. Το υπόλοιπο διάστημα της ημέρας η ηλεκτρική αντίσταση (6) είναι απενεργοποιημένη. Charging is carried out according to the on setting but only during the two time intervals of the day set by the user as S1 and S2. The rest of the day the electric resistance (6) is switched off.

Ρύθμιση σε λειτουργία Off Set to Off mode

Η ηλεκτρική αντίσταση (6) είναι μονίμως απενεργοποιημένη. The electrical resistance (6) is permanently deactivated.

Φόρτιση θερμοδοχείου με το κύκλωμα αντλίας θερμότητας Tank charging with the heat pump circuit

Ο χρήστης ορίζει στο σύστημα ελέγχου (12) τον επιθυμητό τρόπο λειτουργίας της αντλίας θερμότητας (9) σε μία από τις ακόλουθες λειτουργίες ή πρόγραμμα λειτουργίας: On, S1, S2, S1&S2, ή Off The user sets in the control system (12) the desired mode of operation of the heat pump (9) in one of the following modes or operating programs: On, S1, S2, S1&S2, or Off

Επίσης, ο χρήστης ορίζει την επιθυμητή θερμοκρασία του ζεστού νερού χρήσης (Sp Aux), όπως και την επιθυμητή διαφορά θερμοκρασίας ΔΤ για τη λειτουργία της αντλίας θερμότητας (9) (Diff aux). Also, the user defines the desired temperature of the domestic hot water (Sp Aux), as well as the desired temperature difference ΔT for the operation of the heat pump (9) (Diff aux).

Ρύθμιση σε λειτουργία On Set to On mode

Το σύστημα ελέγχου (12) καθορίζει τη φόρτιση του θερμοδοχείου (1). Για να επιτευχθεί αυτό παρακολουθεί την ένδειξη του αισθητηρίου (15) της αντλίας θερμότητας (9) και θέτει σε λειτουργία την αντλία θερμότητας (9). The control system (12) determines the charging of the boiler (1). To achieve this, it monitors the reading of the sensor (15) of the heat pump (9) and starts the heat pump (9).

Όταν η ένδειξη του αισθητηρίου (15) της αντλίας θερμότητας είναι μικρότερη από (Sp aux -Diff aux) τότε η αντλία θερμότητας (9) είναι ενεργοποιημένη. When the reading of the sensor (15) of the heat pump is less than (Sp aux - Diff aux) then the heat pump (9) is activated.

Όταν η ένδειξη του αισθητηρίου (15) της αντλίας θερμότητας είναι μεγαλύτερη από ή ίση με Sp aux τότε η αντλία θερμότητας (9) είναι απενεργοποιημένη. When the reading of the sensor (15) of the heat pump is greater than or equal to Sp aux then the heat pump (9) is switched off.

Ρύθμιση σε λειτουργία γρονοπρόγραμμα S1 Set to schedule mode S1

Η φόρτιση πραγματοποιείται σύμφωνα με την ρύθμιση on άλλα μόνο κατά το χρονικό διάστημα της ημέρας που έχει θέσει ο χρήστης ως S1. Το υπόλοιπο διάστημα της ημέρας η αντλία θερμότητας (9) είναι απενεργοποιημένη. Charging is carried out according to the on setting but only during the time of day set by the user as S1. The rest of the day the heat pump (9) is switched off.

Η φόρτιση πραγματοποιείται σύμφωνα με την ρύθμιση on άλλα μόνο κατά το χρονικο διάστημα της ημέρας που έχει θέσει ο χρήστης ως S2. Το υπόλοιπο διάστημα της ημέρας η αντλία θερμότητας (9) είναι απενεργοποιημένη. Charging is carried out according to the on setting but only during the time of day set by the user as S2. The rest of the day the heat pump (9) is switched off.

Η φόρτιση πραγματοποιείται σύμφωνα με την ρύθμιση on άλλα μόνο κατά τα δύο χρονικά διαστήματα της ημέρας που έχει θέσει ο χρήστης ως S1 και S2. Το υπόλοιπο διάστημα της ημέρας η αντλία θερμότητας (9) είναι απενεργοποιημένη. Charging is carried out according to the on setting but only during the two time intervals of the day set by the user as S1 and S2. The rest of the day the heat pump (9) is switched off.

Ρύθμιση σε λειτουργία off Set to off mode

Η αντλία θερμότητας (9) είναι μονίμως απενεργοποιημένη. The heat pump (9) is permanently switched off.

Τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του εναλλάκτη θερμότητας διαφέρουν ανάλογα με την απαιτούμενη θερμική ισχύ. Ως εκ τούτου, το συνολικό μήκος και οι διατομές σωληνώσεων διαφέρουν ανάλογα με την επιθυμητή κατανάλωση ροής του ζεστού νερού, την επιθυμητή θερμοκρασία, τη πίεση του συστήματος που χρησιμοποιείται για τη θέρμανση των χώρων και γενικά από την εφαρμογή, όπου εφαρμόζεται το σύστημα της παρούσας εφεύρεσης. The geometric characteristics of the heat exchanger differ according to the required thermal power. Therefore, the total length and pipe cross-sections vary according to the desired flow consumption of the hot water, the desired temperature, the pressure of the system used to heat the spaces and generally from the application, where the system of the present invention is applied .

Η μορφή περιέλιξης του εναλλάκτη θερμότητας είναι κατά προτίμηση ελικοειδής, καθότι η εν λόγω μορφή καθιστά δυνατή την κατασκευή εναλλακτών θερμότητας σχετικά μεγάλου μήκους με μικρό σχετικά όγκο. The winding form of the heat exchanger is preferably helical, since said form makes it possible to manufacture relatively long heat exchangers with a relatively small volume.

Ο σωλήνας του εναλλάκτη μπορεί να είναι κατασκευασμένος από οποιοδήποτε τύπο σωλήνα, όπως από πλαστικό ή μεταλλικό, κατά προτίμηση από ανοξείδωτο κυματοειδή σωλήνα λόγω της υψηλής απόδοσης μεταφοράς θερμότητας. The exchanger tube can be made of any type of tube, such as plastic or metal, preferably stainless steel corrugated tube due to its high heat transfer efficiency.

Επιπλέον, προτιμάται η χρήση σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα για τον εσωτερικό σωλήνα και τις σωληνώσεις του ξεχωριστού κυκλώματος νερού για οικιακή χρήση, ώστε να αποφεύγεται η διάβρωση. In addition, it is preferred to use stainless steel pipes for the inner pipe and piping of the separate domestic water circuit to avoid corrosion.

Το ηλιακό σύστημα βεβιασμένης κυκλοφορίας σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση είναι οικολογικό, οικονομικής λειτουργίας, απλό, αισθητικό, υψηλής απόδοσης και εγκαθίσταται πολύ εύκολα. Πρόκειται για ένα σύστημα το οποίο χρησιμοποιεί την ηλιακή ενέργεια, ήτοι μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, και συμβάλλει στην μείωση των εκπομπών ρύπων διοξειδίου του άνθρακα. The solar rapid transit system according to the present invention is ecological, economical, simple, aesthetic, high performance and very easy to install. It is a system that uses solar energy, a renewable energy source, and contributes to the reduction of carbon dioxide emissions.

Επιπλέον, εξασφαλίζει υψηλό αισθητικό αποτέλεσμα λόγω του χαμηλού ύψους τοποθέτησης καθότι το μέγιστο ύψος του συστήματος είναι ένα μέτρο. In addition, it ensures a high aesthetic result due to the low mounting height as the maximum height of the system is one meter.

Επίσης, το σύστημα της παρούσης εφεύρεσης εγγυάται υψηλή απόδοση λόγω της βεβιασμένης του ροής καθώς ακόμα και με χαμηλή ηλιοφάνεια επιτυγχάνεται η προθέρμανση του ζεστού νερού χρήσης. Για το σκοπό αυτό επιλέχθηκαν επιλεκτικοί συλλέκτες υψηλής απορρόφησης ενέργειας, θερμοδοχείο με χαμηλές απώλειες, κυκλοφορητής με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και προγραμματιζόμενος ελεγκτής. Also, the system of the present invention guarantees a high performance due to its rapid flow as even with low sunshine the pre-heating of the domestic hot water is achieved. For this purpose, selective collectors with high energy absorption, a heat sink with low losses, a circulator with low energy consumption and a programmable controller were selected.

Περαιτέρω, η διάταξη των εναλλακτών στο εσωτερικό του θερμοδοχείου είναι ειδικά σχεδιασμένη, και το σύστημα περιλαμβάνει ενσωματωμένα δοχεία διαστολής, ένα για το ηλιακό κύκλωμα θέρμανσης από τον ήλιο και ένα δεύτερο για το κύκλωμα θέρμανσης από την αντλία θερμότητας. Furthermore, the arrangement of the exchangers inside the boiler is specially designed, and the system includes integrated expansion tanks, one for the solar heating circuit from the sun and a second one for the heating circuit from the heat pump.

Το σύστημα ελέγχου είναι με καινοτόμες λειτουργίες για ηλιακά συστήματα, που αναφέρθηκαν και παραπάνω, το οποίο βρίσκεται σε πίνακα εντός ερμαρίου ενσωματωμένου στο θερμοδοχείου. The control system is with innovative functions for solar systems, mentioned above, which is located in a panel inside a cabinet integrated in the thermos.

Η συντήρηση του συστήματος είναι πανεύκολη καθώς το θερμοδοχείο διαθέτει μεγάλη τάπα καθαρισμού, περίπου 1 ίντσα στο κάτω μέρος του θεμοδοχείου, και η φλάντζα στο πλάι έχει μέγεθος περίπου 5 ιντσών και μπορεί να αφαιρεθεί. Έτσι η απομάκρυνση τυχόν επικαθίσεων αλάτων είναι πολύ εύκολη. Maintenance of the system is very easy as the thermowell has a large cleaning plug, about 1 inch in the bottom of the thermowell, and the flange on the side is about 5 inches in size and can be removed. So the removal of any scale deposits is very easy.

Η πτώση πίεσης στο θερμοδοχείο είναι πολύ μικρή λόγω των μεγάλων διατομών των σωλήνων που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή του θερμοδοχείου, όπως επίσης και στους δύο εναλλάκτες παρατηρείται πολύ μικρή πτώση πίεσης. The pressure drop in the boiler is very small due to the large cross-sections of the pipes used for the construction of the boiler, as well as in both exchangers a very small pressure drop is observed.

Ενώ η παρούσα εφεύρεση έχει περιγράφει σε σχέση με τις συγκεκριμένες υλοποιήσεις, είναι προφανές στους ειδικούς ότι διάφορες μεταβολές και τροποποιήσεις στο σχεδίασμά και την κατασκευή είναι δυνατόν να γίνουν χωρίς να επηρεάζει το πνεύμα και το πεδίο αυτής, όπως ορίζεται στις συνημμένες αξιώσεις. While the present invention has been described in connection with specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications in design and construction may be made without affecting the spirit and scope thereof as defined in the appended claims.

Claims

1. A solar forced circulation system, which includes a boiler (1), at least two heat exchangers (4, 5), at least one solar circuit, one electrical circuit, one heat pump circuit, and one cold water inlet (2) and an exit of the hot water (3) from the thermos container (1), where the two exchangers (4, 5) are placed inside the thermos container almost at the lower point of the thermos container, and in a horizontal serpentine shape along the thermos container, so that ensure uniform heating of the entire volume of water, and where the solar circuit includes at least one variable speed circulator (7), which carries out the forced flow in the water circuit of the solar collectors.

2. The accelerated circulation solar system according to claim 1, wherein said accelerated flow solar system further comprises an integrated programmable control system (12) which regulates the operation of the system and in particular regulates the revolutions of the circulator (7) so that to achieve the maximum possible performance.

3. The solar emergency circulation system according to claim 2, wherein said control system (12) is responsible for regulating and stabilizing the desired temperature of the hot water supply at the outlet (3).

The solar emergency circulation system according to claim 1, wherein the solar circuit further comprises solar collectors (8), the solar collector exchanger (4), an expansion vessel for the solar circuit (10) and a sensor (13). at the entrance of the solar panels and a sensor (14) at the outlet of the solar panels.

The solar rapid transit system according to claim 1, wherein the electrical circuit comprises an electrical resistance (6) and a resistance sensor (16).

The solar forced circulation system according to claim 1, wherein the heat pump circuit comprises a heat pump (9), the heat pump exchanger (5), a heat pump sensor (15) and a heat pump expansion tank (11 ).

7. The emergency circulation solar system according to any preceding claim, wherein all the pipes of said system are made of stainless steel, steel or plastic.