NL8001008A

NL8001008A - Werkwijze voor het regelen van de energiehuishouding van een zonne-energiesysteem, alsmede een daarop gebaseerd zonne-energiesysteem.

Info

Publication number: NL8001008A
Application number: NL8001008A
Authority: NL
Original assignee: Eurometaal Nv
Priority date: 1980-02-19
Filing date: 1980-02-19
Publication date: 1981-09-16
Also published as: CA1195892A; DK70681A; PT72509A; EP0034396B1; JPS56137043A; ES8206817A1; ES499541A0; ATE31803T1; PT72509B; EP0034396A1; US4420032A; DE3176593D1

Description

X Sch/AS/1 .4‘ \ί "Werkwijze voor het regelen van de energiehuishouding van een zonne-energiesysteem, alsmede een daarop gebaseerd zonne-energiesysteem”

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het regelen van de energiehuishouding van een systeem voor het opvangen/ accumuleren en overdragen van zonne-energie, bestaande uit een zonne-energiecollector en een 5 warmte-accumulator van het thermisch gelaagde type, die deel uitmaken van een door warmtetransportmedium doorstroom-baar warmtewinningscircuit, welke warmte-accumulator tevens deel uitmaakt van een door warmtetransportmedium doorstroom-baar gebruikscircuit.

10 Onder een warmte-accumulator van het type met gelaagde opslag (in tegenstelling tot de gemengde opslag) wordt verstaan een opslagvat, waarin praktisch geen tempera-tuurvereffening in het medium plaatsvindt. Warmte van hogere temperatuur wordt in hoger gelegen lagen van het 15 opslagmedium bewaard en warmte van lagere temperatuur in lagere lagen van het medium (een andere volgorde is denkbaar, maar in de praktijk hoge uitzondering). De thermisch gelaagde opslag heeft als voordeel, dat de toevoer-temperatuur van het medium, dat aan de warmte-accumulator onttrokken wordt 20 teneinde . de door de collectoren opgevangen warmte af te voeren, aanzienlijk beneden de gemiddelde temperatuur in de warmte-accumulator kan liggen, namelijk ongeveer gelijk kan zijn aan de laagste temperatuur in de warmte-accumulator..

Bij overigens gelijk blijvende omstandigheden.leidt een 25 lagere waarde van de bedoelde temperatuur van het warmtetransportmedium tot lagere temperature.! van.de straling-absorberende elementen in de collector(en), eh dientengevolge tot geringere warmteverliezen van de collector(en) naar dé omgeving en een hogere opbrengst van de installatie.

30 Zonne-energiesysternen werken in het algemeen onder voortdurend wisselende omstandigheden. Enerzijds zijn 800 1 0 08 *. * - 2 - de intensiteit van de zonnestraling, de stralingstemperatuur van de hemel, de omgevingstemperatuur, de windsnelheid, enzovoorts, doorgaans zeer variabel. Anderzijds treden sterke fluctuaties op in de warmtebehoefte, uitgedrukt in grootte 5 en temperatuur, van het gebruikscircuit, waarvan bijvoorbeeld één of meer centrale-verwarmingseenheden en/of tapwatereen-heden deel uitmaken. De invloed van de genoemde meteorologische grootheden (intensiteit van de zonnestraling, stralingstemperatuur van de hemel, omgevingstemperatuur, windsnelheid) kan 10 worden voorgesteld door een "equivalente omgevingstemperatuur", dit is de temperatuur die stilstaande buitenlucht zou moeten hebben om op een niet-bestraalde collector precies dezelfde wartestroom over te brengen.

De warmte-accumulator dient voor het zo goed 15 mogelijk opvangen van de wisselingen in warmte-aanbod en warmtevraag; momentaan overtollige energie wordt opgeslagen voor gebruik op een later tijdstip.

In laag-calorische zonne-energiesystemen, dat wil zeggen systemen, die zijn bestemd voor het leveren van warmte 20 bij temperaturen tussen ongeveer de omgevingstemperatuur en circa 150°C, wordt de warmte vaak opgeslagen in water of andere vloeistof. Ook geschiedt de opslag wel in een stenen massa of grond-massa, in zouten of in andere stoffen, die bij temperatuurwisselingen fase-overgangen vertonen, dan wel in hygroscopische 25 stoffen, waaraan in afhankelijkheid van de temperatuuur meer of minder water wordt gebonden. In al deze gevallen kan de warmte gelaagd worden opgeslagen.

Tót op heden was er geen werkwijze van het in de aanhef 'genoemde type bekend, waarmee een zonne-energiesysteem een 30 in afhankelijkheid van de omstandigheden zo hoog mogelijk rendement levert. Het was tot op heden namelijk gebruikelijke praktijk, een groot debiet door de collector in te stellen in samenhang met toepassing van een gemengde opslag. Hierbij wordt er op gewezen, dat bijvoorbeeld in de configuratie volgens de 35 later te beschrijven figuur 2b, een groot debiet een ernstige verstoring van de gelaagdheid met zich kan meebrengen.

Uit experimenten is nu gebleken, dat een uit- 800 1 0 08 <·* % - 3 - stekend rendement wordt verkregen bij toepassing van een werkwijze van het in de aanhef genoemde type, waarbij de warmtecapaciteitsstroom, dat wil zeggen.de massastroom maal de specifieke warmte van het warmtetransportmedium, door het 5 gebruikscircuit en de gemiddelde waarde daarvan over een te kiezen tijdinterval ten minste bij benadering wordt bepaald of geschat, en de warmtecapaciteitsstroom door het warmte-winningscircuit zodanig wordt ingesteld, dat het verschil tussen de gemiddelde waarde van de warmtecapaciteitsstroom 10' door het warmtewinningscircuit voor een tijdinterval met dezelfde duur als het genoemde, te kiezen tijdinterval en de genoemde gemiddelde waarde van de warmtecapaciteitsstroom door het gebruikscircuit, ten hoogste gelijk is aan de warmtecapaciteitsstroom door het gebruikscircuit.ƒ Heeft men 15 a priori weinig of geen informatie over de ingangsgrootheden en systeemtoestanden, dan kan de genoemde factor 0 gekozen worden.

Ter toelichting van het principe volgens de uitvinding wordt nu eerst het resultaat van een analyse van 20 êen zonne-energiesysteem met een thermisch gelaagde opslag in een sterk gestyleerde situatie weergegeven. Secundaire effekten worden buiten beschouwing gelaten. Verondersteld I

wordt onder meer, dat de intensiteit van de invallende j i straling, evenals de buitentemperatuur en de warmtebehoefte 1 i 25 gedurende een geheel etmaal constant zijn, en dat het gedrag van de collector zuiver lineair kan worden beschreven. Voor een dergelijke zonne-energiesysteem onder sterk vereenvoudigde, | theoretische omstandigheden geldt, dat de hoogste warmte- | opbrengst optreedt, wanneer het verschil tussen de warmte- ! 30 capaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit en de warmte- j capaciteitsstroom door het gebruikscircuit de genoemde waarde bezitten. Noch het volume van het opslagvat, noch de werken de retourtemperatuur als zodanig van het gebruikscircuit spelen in het optimum een rol.

35 Men kan zich. nu voorstellen, dat voor een praktijksysteem een overeenkomstig criterium geldt, zij het in aangepaste vorm, vanwege de wisselende bedrijfsomstandigheden .

800 1 0 08 r *% -4-

Een eerste indruk van de richting, waarin de aanpassing moet gaan, kan worden verkregen door het gelijkmatige bedrijf van de collectoren vervangen te denken door een intermitterend bedrijf, waarbij per etmaal de zon 5 gedurende een beperkt aantal uren gelijkmatig schijnt (bijvoorbeeld 8 uren) maar met een aan het aantal bedrijfs-uren omgekeerd evenredige intensiteit. Eenvoudig is in te zien, dat de prestaties van het zonne-energiesysteem door deze ingreep niet wezenlijk veranderen, mitshet opslagvat 10 (juist) voldoende groot is om het medium te bevatten, dat tijdens het bedrijf van de collectoren meer wordt aangevoerd dan door het. gebruikscircuit wordt opgenomen. In deze periode wordt het opslagvat dan gevuld met verwarmd medium, te beginnen bovenin en geleidelijk verder naar onderen. Het op 15 deze wijze ontstane "warmtefront", dat wil zeggen het schei-dingsvlak tussen de vloeistof uit de collectoren en de koude retourvloeistof uit het distributiesysteem, bereikt (juist) aan het einde van een bedrijfsperiode van de collector de onderzijde van het vat. Direct daarna keert het van bewe-20 gingsrichting om om (juist) aan het begin van de volgende bedrijfsperiode weer de bovenzijde van het vat te bereiken. Voor wat betreft de warmtecapaciteitsstroom door het warmte-winningscircuit en die door het gebruikscircuit gaat het bovenstaande, sterk vereenvoudigde criterium voor optimale 25 opbrengst over in het verder uitgewerkte criterium, zoals dat reeds eerder is genoemd. Op deze wijze wordt bereikt, dat het warmtefront het opslagvat niet verlaat. Dit correspondeert met het genoemde regelcriterium, volgens hetwelk het verschil tussen de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinnings-30 circuit en die door het gebruikscircuit ten minste ongeveer 0 bedraagt. Hiermee wordt een uitstekende opbrengst verkregen, zoals gemakkelijk te begrijpen is, aangezien de retourtempe-ratuur van het warmtetransportmedium bij het verlaten van het vat steeds relatief laag zal zijn.

35 Gebleken is nu, dat, niet als nadere uitwerking van, maar nevengeschikt ten opzichte van het voorgaande, voor de genoemde factor een waarde tussen 1 en 3 zeer goede resultaten oplevert. Gezien het hieraan voorafgaande betoog lijkt .

80 0 1 0 08 - 5 - * * dit op het eerste gezicht een eigenaardige keuze, aangezien in dit geval immers het warmtefront het opslagvat kan verlaten . en "het medium de collector weer bereikt op een hogere temperatuur.

5 Voor een goed begrip wordt gewezen op twee belangrijke collectoreigenschappen: 1) Bij gegeven weersomstandigheden en inlaat-temperatuur neemt de door de collector opgenomen warmtestroom toe, naarmate de warmtecapaciteitsstroom door de collector 10 groter is.

2) Bij gegeven weersomstandigheden en warmtecapaciteitsstroom door de collector neemt de door de collector opgenomen warmtestroom af, naarmate de inlaattemperatuur hoger is.

.15 De eerste eigenschap betekent dat, mits de . inlaattemperatuur constant of althans onafhankelijk van de warmtecapaciteitsstroom door de collector is,.elke verhoging van die warmtecapaciteitsstroom een verhoging in de warmte-opbrengst met zich meebrengt.

20 Voor het zo goed mogelijk regelen van de ener giehuishouding van een in de praktijk werkend zonne-energie-systeem is het noodzakelijk om bij het regelen ten minste enigszins voorspellend te werk te gaan: de warmte die overdag verzameld wordt, moet zoveel mogelljk de warmtebehoefte van de 25 komende avond, nacht en ochtend dienen. Daarvoor dient dus ten minste een globale verwachting te bestaan met het oog op een benadering van de optimale regeling. Voor een dergelijke voorspelling kan een betrouwbare weersverwachting dienen, die dan wordt gebruikt als informatie voor het aanpassen van de 30 warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit. In dit geval kan in het bijzonder een verwachte verandering van het weer ten opzichte van dat van de vorige dag worden gebruikt als informatie voor het aanpassen van de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit.

35 Anderzijds kan ook een verwachte of voorgenomen afwijking in de warmtecapaciteitsstroom door het gebruiks-circuit worden gebruikt als informatie voor het aanpassen 800 1 0 08 - 6 - van de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit. In dit geval wordt derhalve rekening gehouden met een verwacht toekomstig warmtebehoeftepatroon. Het in de verwarmings-techniek bekende aanpassen van de keteltemperatuur aan het 5 buitenklimaat kan bijvoorbeeld een dergelijke verwachte afwijking opleveren.

In landen met een enigszins onregelmatig weertype kan zich de omstandigheid voordoen, dat de eerste zonnestraling van enige betekenis pas later op de dag op- ' 10 treedt, zodat in verband met de verkorte beschikbare tijd, waarin nog warmte kan worden verzameld, de eis volgens het regelcriterium van de uitvinding niet zou kunnen worden gehaald. In deze situatie kan bij het optreden van de eerste straling later dan een te kiezen tijdstip van de dag de warmte-15 capaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit op een overeenkomstig hogere waarde word’en ingesteld.

Behalve de reeds genoemde aanpassingen met een dynamisch, adaptief karakter is ook een deterministische verfijning mogelijk, waarbij de breedtegraad en de datum, 20 dat wil zeggen, de invalshoek van de zonnestraling, de maximale intensiteit en de verwachte tijdsduur daarvan, worden gebruikt als informatie voor het aanpassen van de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit.

De warmtecapaciteitsstroom door het warmte-25 winningscircuit kan verder worden aangepast aan het verschil van de momentane equivalente omgevingstemperatuur en de ingangstemperatuur van de collector. Dit temperatuurverschil zal verder worden aangeduid als "het equivalente temperatuurverschil". Hierbij kan de momentane equivalente omgevings-30 temperatuur worden bepaald aan de hand van meting van de mediumtemperatuur in eeri thermisch geïsoleerd deel van de collector, waarin het medium stilstaat.

De genoemde aanpassing aan het equivalente temperatuurverschil kan zodanig plaatsvinden, dat bij optre-35 dende variaties van dit equivalente temperatuurverschil de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit in dezelfde zin wordt gevarieerd. Zeer goede resultaten biedt 80 0 1 0 08 < * - 7 - die regeling, waarbij de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit wordt gevarieerd in evenredigheid met de tot althans ongeveer de macht 0,5 verheven intensiteit van het equivalente temperatuurverschil, verminderd 5 met een vooraf bepaalde drempelwaarde, onder welke drempelwaarde de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit op de waarde nul wordt gehouden.

Ter bereiking van hetzelfde doel kan men in het geval, waarin een zonne-energiecollector van het type 10 met een aantal onderling evenwijdige, door warmtetransport-medium doorstroombare pijpen is, gebruikmaken van een werkwijze, waarbij volgens de uitvinding door een van de pijpen een afwijkend debiet wordt gestuurd, en waarbij het verschil in de uitlaattemperatuur tussen een pijp met een normaal debiet 15 en een pijp met een afwijkend debiet, alsmede het verschil in uitlaattemperatuur en inlaattemperatuur van een pijp wordt gemeten, en, op basis van de gevonden waarden wordt berekend, hoe de collectoropbrengst afhangt van het debiet-verschil tussen een pijp met een normaal debiet en de pijp 20 met afwijkend debiet, welk berekeningsresultaat wordt gebruikt voor het zodanig bijstellen van het collectordebiet, dat het berekeningsresultaat zo goed mogelijk gelijk is aan een vooraf bepaalde waarde...Hiermede verkrijgt men een dynamisch optimale sturing, die zichzelf aanpast aan de meteorologische 25 omstandigheden.

Een zeer goede regeling wordt verkregen, indien het reeds genoemde, vooraf te kiezen tijdinterval althans ten minste ongeveer een duur van 24 uur bezit. Hiermee wordt bereikt, dat de werkwijze een zekere synchronisatie met een 30 dagritme vertoont. In dit geval strekt bij voorkeur het vooraf te kiezen tijdinterval zich uit van een zonsopgang tot de volgende zonsopgang. Een zonsopgang is een goed peil-moment van de situatie in een zonne-energiesysteem. Terzijde wordt opgemerkt, dat het tijdinterval van de ene tot de andere 35 zonsopgang een weinig van 24 uur afwijkt.

800 1 0 08

* V

-8-.

Als basis voor de voorspellingen ten behoeve van het zoveel mogelijk volgens van het regelcriterium, kan ook gebruik worden gemaakt van een geconstateerd, opgetreden gebruikspatroon, dat wil zeggen de hoeveelheid door het 5 gebruikscircuit afgestane warmte als funktie van de tijd.

Bijvoorbeeld kan op elk tijdstip het verloop van het gebruik over een onmiddellijk aan dat tijdstip voorafgaand tijdinterval ter grootte van een aantal etmalen worden gebruikt als informatie voor het aanpassen van de 10 warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit. Een nadere uitwerking van dit principe vormt die werkwijze, waarbij een voortschrijdend gemiddelde van het genoemde verloop van het gebruik wordt bepaald. Hierop vormt weer een verfijning die werkwijze, waarbij een gewogen gemiddelde 15 wordt bepaald met gebruikmaking van een gewichtsfunktie, die een monotoon niet-stijgende funktie is van de tijd, die is verlopen tussen een beschouwd tijdstip en het genoemde tijdstip. Hiermee wordt derhalve een tijdafhankelijke weging verkregen, waarbij een zekere "vergeetfunktie" is ingebouwd. 20 Zo kan men bijvoorbeeld een ongewogen gemiddelde bepalen over 7 dagen, waarbij de, terugtellend, achtste dag en de daaraan voorafgaande dagen, niet meer in de beschouwingen worden betrokken. Ook kunnen bijvoorbeeld de dagen elk individueel een telkens afnemende gewichtsfaktor krijgen, 25 terwijl ten slotte ook een met de tijd geleidelijk afnemende gewichtsfaktor denkbaar is.

Verder kan ook op elk tijdstip de gemiddelde waarde van de warmtecapaciteitsstroom door het gebruikscircuit over een onmiddellijk aan dat tijdstip voorafgaand - 30 tijdinterval worden gebruikt als informatie voor het aanpassen van de warmtecapaciteitsstroom door het warmte-winningscircuit.

Behalve de genoemde werkwijze met de nadere uitwerkingen daarvan verschaft de uitvinding ook een systeem 35 voor het uitvoeren van die werkwijze. Dit systeem is voorzien van een in een door warmteoverdrachtsmedium doorstroombaar wartewinningscircuit opgenomen zonne-energiecollector en 800 1 0 08 - 9 - een warmte-accumulator, die tevens is opgenomen in een door . warmtetransportmedium doorstroombaar gebruikscircuit en is volgens de uitvinding' gekenmerkt door hepalingsmiddelen voor het bepalen van de warmtecapaciteitsstroom door het gebruiks-5 circuit, tijdmeetmiddelen, geheugenmiddelen voor het opslaan van van de meetmiddelen en de tijdmeetmiddelen afkomstige meetgegevens, berekeningsmiddelen voor het berekenen van de gemiddelde waarde van de warmtecapaciteitsstroom door het gebruikscircuit over een gekozen tijdinterval, en regel-10 middelen voor het regelen van de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit in afhankelijkheid van het door de berekeningsmiddelen berekende gemiddelde.

De genoemde hepalingsmiddelen kunnen zijn uitgevoerd als een een elektrisch uitgangssignaal afgevende 15 massastroommeter en een vermenigvuldigingseenheid voor het vermenigvuldigen van het uitgangssignaal van de massastroommeter met een met de specifieke warmte van het betreffende warmtetransportmedium corresponderende faktor. De geheugenmiddelen kunnen zijn ingericht voor het opslaan van, behalve £ 20 de van de bepalingsmiddelen en de tijdmeetmiddelen afkomstige gegevens, de berekeningsmiddelen afkomstige gegevens.

Inleesmidddelen kunnen aanwezig zijn voor het in de geheugenmiddelen invoeren van informatie.

De berekeningsmiddelen kunnen zijn gekoppeld 25 met de geheugenmiddelen voor ontvangst van informatie daarvan voor het kiezen van het genoemde, te kiezen tijdinterval.

De regelmiddelen kunnen zijn uitgevoerd als een in het warmtewinningscircuit opgenomen instelbare pomp, hetzij van het continu of het in trappen instelbare type.

30 Ook kan in het warmtewinningscircuit een pomp zijn opgenomen, terwijl de regelmiddelen zijn uitgevoerd als een, eveneens in het warmtewinningscircuit opgenomen, instelbare smoorklep, hetzij van'het continu of het in trappen instelbare type.

800 1 0 08 - 10 -

Met de regelmiddelen kunnen stralingsdetectie-middelen zijn gekoppeld voor het detecteren van van de zon afkomstige straling voor het bij optreden van de eerste zonnestraling later dan een te kiezen tijdstip van de 5 dag instellen van de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit op een overeenkomstig hogere waarde.

Ook kunnen met de regelmiddelen middelen zijn gekoppeld voor het bepalen van het equivalente tempe-10 ratuurverschil, dat wil zeggen het verschil tussen de . momentane equivalente omgevingstemperatuur en de ingangs-temperatuur van de collector. Deze stralingsintensiteits-middelen kunnen zijn uitgevoerd als fotoelektrisch element of als een aan de ingangszijde en een aan de uitgangszijde 15 van de zonne-energiecollector aangebrachte temperatuur-voeler voor het meten van het temperatuurverschil tussen de ingang en de uitgang van de collector, meetmiddelen voor het meten van de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit en een in de vrije omgeving geplaatste temperatuur-20 voeler, de uitgangen van welke temperatuurvoelers en welke meetmiddelen zijn verbonden met een berekeningseenheid voor het bepalen van het'equivalente temperatuurverschil. Met de regelmidddelen kunnen bepalingsmiddelen voor het bepalen van de equivalente temperatuur zijn verbonden, welke bepalings-25 middelen zijn uitgevoerd als een in hoofdzaak thermisch geïsoleerd opgesteld deel van een van de zonne-energiecollector deel uitmakende collectorplaat aangebrachte temperatuurvoeler, in welk deel het warmteoverdrachtmedium stilstaat.

In verband met de verplaatsing in de warmte-30 accumulator van het reeds ter sprake gekomen warmtefront verschaft, zoals reeds is opgemerkt, de uitvinding een werkwijze, waarbij het genoemde, te kiezen tijdinterval wordt gekozen in overeenstemming met de inhoud van de. warmte-accumulator.

» 800 1 0 08 - 11 - r

Voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze verschaft de uitvinding verder een systeem met een thermisch met het gebruikscircuit gekoppelde temperatuurvoeler, waarvan de uitgang is verbonden met een ingang van een vergelijkings-5 eenheid, aan de andere ingang waarvan een met een gewenste temperatuur ter plaatse van de temperatuurvoeler corresponderend referentiesignaal ligt. Opgemerkt wordt, dat op basis van meting van de in- en uitgangsgrootheden de systeemtoestand kan worden berekend.

10 Bij voorkeur zijn de dimensies van het systeem volgens de uitvinding gekozen in overeenstemming met de per vooraf gekozen tijdinterval te verwachten hoeveelheid door de zonne-energiecollector op te vangen zonne-energie en de gedurende een tijdinterval van dezelfde duur te verwachten 15 hoeveelheid via het gebruikscircuit af te geven energie.

Een optimaal flexibel, en vooral in massaproduktie relatief goedkoop, systeem wordt verkregen, indien de tijdmeetmiddelen, de geheugenmiddelen en de berekeningsmiddelen een microprocessor omvatten, danwel daarvan deel uitmaken.

20 Beveiligingsmiddelen voor het voorkomen van thermische overbelasting van de zonne-energiecollector kunnen zijn ingericht voor het verhogen van de warmtecapaci-teitsstroom door het warmtewinningscircuit bij overschrijding ' van een vooraf bepaalde waarde van de warmteoverdrachts-25 mediumtemperatuur aan de uitgang van de collector. '

Voor het bepalen van de temperatuur op ten minste één plaats in de warmte-accumulator kunnen in die warmte-accumulator temperatuurmeetmiddelen zijn aangebracht, bestaande uit ten minste één temperatuurvoeler, die in een 30 voorkeursuitvoeringsvorm op althans ongeveer 1/3 van de hoogte van de warmte-accumulator is geplaatst. Met die of elke temperatuurvoeler kunnen middelen zijn gekoppeld voor het bij overschrijding van een vooraf bepaalde, eventueel seizoen-j weer-en/of klimaatafhankelijke waarde van de door de temperatuur-35 voeler gemeten temperatuur verlagen van de warmtecapaciteits-stroom door het warmtewinningscircuit. Hiermee wordt met grote betrouwbaarheid bereikt, dat het eerder genoemde warmte-front de warmte-accumulator niet kan verlaten.

- A Λ - 12 - r »

De uitvinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van de bijgevoegde tekening. Hierin tonen: fig. 1 een basisschema van een zonne-energie- systeem; 5 fig. 2a een eerste uitvoeringsvorm van een van het systeem volgens fig. 1 deel uitmakende warmte-accumulator, waarbij het warmtewinningscircuit niet is gescheiden van het gebruikscircuit; fig. 2b een variant daarvan; 10 fig. 2c een warmte-accumulator, waarbij de circuits enkelvoudig gescheiden zijn; fig. 2d een variant daarvan; fig. 2e een warmte-accumulator met gescheiden circuits, waarbij in het warmtewinningscircuit nog een 15 warmtewisselaar is opgenomen; fig. 3 een andere uitvoeringsvorm van de accumulator volgens fig. 2b, waarin middelen zijn opgenomen om een goede thermische gelaagdheid van de opslag te verzekeren, met daarnaast een mogelijk temperatuurprofiel in de 20 accumulator; fig. 4 een deel van een zonne-energiesysteem, waarbij het gebruikscircuit uit meer dan ëën circuit bestaat; fig. 5 een voorbeeld van een mogelijk verloop van de warmtecapaciteitsstromen door beide circuits gedurende 25 een periode van enkele dagen; fig. 6 een schema van een zonne-energiesysteem volgens de uitvinding; fig. 7 een deel van een variant van het systeem volgens fig. 6; ' 5° fig. 8a een warmte-accumulator, waarin een aantal temperatuurvoelers zijn geplaatst, met daarnaast een door die temperatuurvoelers gemeten temperatuurprofiel; fig. 9 een warmte-accumulator, waarin ëën temperatuurvoeler is geplaatst, met daarnaast een voor 35 verschillende tijdstippen weergegeven, door die temperatuur^ voeler waar te nemen temperatuur; 800 1 0 08 - 13 - fig. 10a een van een meetgedeelte voorziene zonne-energiecollector in doorsnede; en fig. 10b een bovenaanzicht van een uitgesneden deel van de in fig. 10a getekende collector, waarin het 5 meetgedeelte is opgenomen.

Pig. 1 toont een algemeen basisschema van een zonne-energiesysteem. Dit zonne-energiesysteem omvat een zonne-energiecollector 1, die is uitgevoerd als ten minste éën door warmtetransportmedium doorstroombare collectorplaat, 10 waarvan de invoer 2 door een leiding 3 is verbonden met een eerste afvoer 4 van een warmte-accumulator 5; van de zonne-energiecollector 1 is de afvoer 6 via een leiding 7 verbonden met een eerste invoer 8 van de warmte-accumulator 5. De warmte- ' accumulator 5 is verder voorzien van een tweede invoer 9 en 15 een tweede afvoer 10. De leiding 3, de zonne-energiecollector 1 en de leiding 7 vormen met een gedeelte van de warmte-accumulator 5 een warmtewinningscircuit, waardoorheen warmte-- · transportmedium stroomt. Dit warmtetransportmedium wordt door op de collector 1 invallende straling verwarmd en dient ver-20 volgens voor het vergroten van de warmte-inhoud van de warmte-accumulator 5. De warmtecapaciteitsstroom, dat wil zeggen de massastroom maal de specifieke warmte van het warmtetransportmedium, door het warmtewinningscircuit is met de pijlen W in fig. 1 aangeduid.

w 25 De warmte-accumulator 5 is verder opgenomen in een gebruikscircuit, waarvan tevens de tweede invoer 9 en de tweede afvoer 10 van de warmte-accumulator 5 deel uitmaken. De warmtecapaciteitsstroom door dit gebruikscircuit is in de tekening met de pijlen aangeduid.

' 30 Het zal duidelijk zijn, dat de warmtecapaciteits stroom door het gebruikscircuit afhankelijk is van het § gebruikspatroon aan warmte, dat wil zeggen de hoeveelheid verwarmd medium en de temperatuur daarvan als funktie van de tijd, en van de ene tot de andere zonne-energie-installatie 35 sterk kan verschillen. Men kan deze warmtecapaciteitsstroom iij beschouwen als een in principe niet te beïnvloeden gegeven; dit gegeven kan worden gebruikt om de energiehuishouding van 800 1 0 08 " 14 - ----- . is. .

het zonne-energiesysteem met een hoog rendement te doen plaatsvinden. In het zonne-energiesysteem volgens de uitvinding wordt, zoals reeds eerder is uiteengezet, een zo hoog mogelijk rendement bereikt door aanpassing van de warmte-5 capaciteitsstroom WQ door het warmtewinningscircuit aan onder andere de geconstateerde of te verwachten warmtecapaciteits-stroom door het gebruikscircuit. Ook kan natuurlijk de warmtecapaciteitsstroom aan de gebruikszijde worden gevarieerd; de uitvinding betreft immers het verschil tussen 10 de warmtecapaciteitsstromen aan de ingangs- en de uitgangs-zijde, resp. W én W^.

Fig. 1 gaf de eenvoudigste schematische weergave van een zonne-energiesysteem. De figuren 2a tot en met 2e tonen meer in'detail, hoe'de warmtekoppeling tussen het 15 warmtewinningscircuit en het gebruikscircuit kan plaatsvinden .

Zo toont fig. 2a 'een warmte-accumulator 13 met twee aansluitingen, die zijn verbonden met resp. het knooppunt van de leiding 7 en de leiding 11, en het knooppunt van de 20 leiding 3 en de leiding 12. De bovenste leiding van de warmte-accumulator 13 doet zowel dienst als eerste invoer als als tweede afvoer? de onderste leiding van de accumulator 13 doet zowel dienst als eerste afvoer als als tweede invoer. Daarom is de genoemde bovenste leiding aangeduid met 8,. 10 en de 25 onderste leiding als 4, 9. Met de getrokken pijlen bij de leidingen 8, 10 en 4, 9 is het geval aangeduid, dat in de warmte-accumulator 13 opgeslagen, verwarmd medium de warmte-accumulator 13 verlaat in de richting van de leiding 11, terwijl de onderbroken pijlen wijzen op het geval, dat aan de 30 onderzijde in de warmte-accumulator 13 aanwezig, relatief koel . medium in de richting van de leiding 3 stroomt voor verdere verwarming door een zonne-energiecollector.

In deze rangschikking volgens fig. 2a kan zich het geval voordoen, dat het medium in de warmte-accumulator 35 13 volledig stationair, in rust blijft, terwijl een deel van warmtebehoefte van het gebruikscircuit rechtstreeks wordt gedekt door de door een zonne-energiecollector via de leiding 7 geleverde warmte; het resterende deel kan worden geleverd door een in fig. 2a niet getekende hulpvcrhitter.

- - * λ no -'15 -

Fig. 2b toont een variant van de rangschikking volgens fig. 2a. Hierin zijn de leidingen 7 en 11, en de leidingen 3 en 12 niet met elkaar verbonden, maar sluiten elk individueel aan op de warmte-accumulator 14.

5" De rangschikkingen volgens de fig. 2a en 2b hebben, zoals duidelijk zal zijn, met elkaar gemeen, dat er geen scheiding bestaat tussen het warmtewinningscircuit en het gebruikscircuit. Wenst men de installatie te gebruiken voor warm-tapwatervoorzieningen, dan wordt het gehele systeem 10 doorstroomd door van het waterleidingnet afkomstig water. Deze systemen volgens de fig. 2a en 2b vertonen voor een dergelijke toepassing het nadeel, dat het gebruik van antivriesmiddelen is uitgesloten.

De fig. 2c en 2d tonen een rangschikking, waar-15 bij een enkelvoudige scheiding bestaat tussen het warmtewinnings circuit en het gebruikscircuit. In de rangschikking volgens fig. 2c omvat de warmte-accumulator 15 een als warmtewisselaar dienst doende helixvormig gewonden.buis 26, die is aangesloten tussen de eerste invoer 8 en de eerste afvoer 20 4, welke helix geheel is ontgeven door warmteoverdrachtsmedium van het gebruikscircuit. In de rangschikking volgens fig. 2d maakt een warmtewisselhelix 27 deel uit van het gebruikscircuit, zodat de warmte-accumulator 16 in deze rangschikking geheel is gevuld met warmtetransportmedium van het warmte-25 winningscircuit.

Bij gebruik van accumulatoren van het in fig.

2c en 2d getekende type,kan, anders dan bij de accumulatoren j volgens dé fig. 2a en 2b, wel gebruik gemaakt worden van antivriesmiddelen of andere media dan drinkwater.

30 Fig. 2e toont een nadere uitwerking van de rangschikking volgens fig. 2d. In dit geval zijn de leidingen.

7 en 3 niet rechtstreeks gekoppeld met resp. de eerste invoer ! 8 en de eerste afvoer 4 van de warmte-accumulator 16, maar i is daartussen nog een:.warmtewisselaar 17 opgenomen. Deze 35 warmtewisselaar 17 is als volgt uitgevoerd: tussen de leidingen 3 en 7 is een helixvormige leiding 28 aangebracht; rond deze binnenhelix ligt in hoofdzaak coaxiaal een holle buitenhelix 29, waarvan de uiteinden met de warmte-accumulator 800 1 0 08 - 16 - 16 zijn verbonden, en wel resp. via een leiding 30 met de eerste invoer 8 en via een leiding 31 met de eerste afvoer 4. Er wordt op gewezen, dat ondanks de mediumscheiding tussen d;e buizen 7, 28, 3 en 30, 29, 4 de warmtecapaciteitsstroont 5 W plaatsvindt op de in deze fig. 2e met de pijlen W aange-c o duide wijze. De buitenhelix 29 is geheel omgeven door een vulling 130 van warmteisolerend materiaal, die zich binnen een huis 131 bevindt.

Fig. 3 toont een variant van de warmte- 10 accumulator volgens fig. 2b, dus een accumulator zonder mediumscheiding tussen de twee circuits. De accumulator 32 volgens fig. 3 is voorzien van middelen voor het verzekeren van een uitstekende gelaagdheid. Daartoe is de eerste invoer 8 van de accumulator 32 ongeveer halverwege de hoogte van het 15 vat geplaatst; op deze invoer 8 sluit een uiterst dunwandige flexibele "zwevende inlaatbuis" 33· aan, waarvan het vrije uiteinde in het inwendige van de warmte-accumulator 32 uit- ! mondt. Het via de leiding 7 binnentredende warmte-overdrachts- medium bezit.een temperatuur T. . Het medium binnen de warmte- m 20 accumulator 32 bezit een thermisch niet-homogene opbouw en is bijvoorbeeld thermisch gelaagd, zoals in de grafiek aan de rechterzijde van fig. 3 is weergegeven; deze grafiek toont de in horizontale richting uitgezette temperatuur T in afhankelijkheid van de hoogte ten opzichte van de onderste begrenzing 25 van de accumulator 32. Zoals bekend, hangt de dichtheid van elk medium af van zijn temperatuur:; Zou nu de zwevende inlaatbuis 33, en in het bijzonder zijn vrije uiteinde zich bevinden in een zodanig deel van de warmte-accumulator, dat de temperatuur van het medium binnen de inlaatbuis 33 hoger is dan die 30 op het betrokken punt, dan treedt een opwaartse kracht op, die geringer wordt, naarmate het temperatuurverschil afneemt.

Mutatis mutandis geldt dezelfde redenering voor de situatie, waarin het uiteinde van de inlaatbuis 33 zich op een tempera-tuurniveau boven T^n bevindt. Het zal hiermee duidelijk zijn, 35 dat een zodanig krachtenspel optreedt, dat het uiteinde van de inlaatbuis uiteindelijk in rust komt te verkeren op een temperatuurniveau binnen de warmte-accumulator, dat ten minste ongeveer gelijk is aan de temperatuur van het binnentredende medium, T^. g 0 0 1 0 08 - 17 -

Met deze rangschikking en gebruik van de zwevende inlaatbuis 33 kan een nagenoeg volmaakte thermische gelaagdheid van het medium binnen de warmte-accumulator 32 worden vekregen.

Aan de hand van fig. 5 zal later worden uiteengezet, 5 waarom deze gelaagdheid van zo groot belang is.

Fig. 4 toont een warmte-accumulator 34, die enerzijds is verbonden met de leidingen 7 en 3, en anderzijds * f met een uit twee delen bestaand gebruikscircuit. Het ene deel j van het gebruikscircuit wordt gevormd door een leiding 24, 10 die bijvoorbeeld kan zijn aangesloten op een waterleidingnet, een invoer voor water van dat waterleidingnet naar het inwendige van de accumulator 34, een tweede afvoer 21 voor dat water, een leiding 22, een als debiet-meter 35 uitgevoerde warmtecapaciteitsstroommeter, welke 15 leiding 22 uiteindelijk is verbonden met warm-tapwaterpunten.

Het tweede gedeelte van het gebruikscircuit omvat een leiding 25, een derde invoer van de warmte-accumulator 34, een warmte-wisselhelix 27 (zie ook fig. 2d), een derde afvoer 20, en een leiding 23, waarin een pomp 36 is opgenomen. Tussen de ^ 20 leidingen 23 en 25 is een verwarmingssysteem met een aantal verwarmingseenheden 37 aangesloten. Met nadruk wordt de aandacht er op gevestigd, dat de warmtecapaciteitsstroom door het totale gebruikscircuit, dat wil zeggen de warmtecapaciteitsstroom door de leidingen 22, 24 en de leidingen 23, 25 25 samen corresponderen met de in de fig. 1, 2 en 3 weergegeven warmtecapaciteitsstroom door het gebruikscircuit. Later zal meer in detail worden beschreven, hoe de door de debiet-meter gemeten resultaten als gegevens worden gebruikt voor het regelen van het zonne-energiesysteem volgens de uitvin-30 ding; de pomp 36 is in dit eenvoudige uitvoeringsvoorbeeld voorzien van een bekrachtigingseenheid (niet getekend), die hem in- of uitschakelt, zodat het bekrachtigingssignaal tevens een indicatie vormt voor de warmtecapaciteitsstroom door de leidingen 23, 25. Op deze wijze kan het bekrachtigingssignaal, te zamen 35 met het uitgangssignaal van de debietmeter 35 dienen voor het bepalen van de totale warmtecapaciteitsstroom door het 800 1 0 08 - 18 - volledige .gebruikscircu.it. Gebruik van het bekrachtigings-signaal vormt in wezen de meest eenvoudige vorm van de eerder genoemde bepalingsmiddelen.

Fig. 5 toont een sterk vereenvoudigd, gestyleerd 5 voorbeeld van een mogelijk verloop van de warmtecapaciteits-stroom door het gebruikscircuit en de warmtecapaciteits-stroom W door het warmtewinningscircuit voor een periode van ongeveer drie dagen. De tijd is horizontaal uitgezet? met de door verticale onderbroken lijnen weergegeven inter-10 vallen correspondeert telkens één etmaal, van 0 uur tot 24 uur.

Zoals reeds eerder is uiteengezet, wordt gewoon-5 lijk de warmtecapaciteitsstroom door het gebruikscircuit als ingangsgegeven beschouwd; hierin wordt door hét regelsysteem volgens de getekende uitvoeringsvoorbeelden niet J

15 ingegrepen. Opgemerkt wordt evenwel, dat het regelcriterium volgens de uitvinding de relatie tussen de warmtecapaciteits-- stromen door resp. het warmtewinningscircuit en het gebruiks circuit betreft, zodat ook een aanpassing van de warmtecapaciteitsstroom aan de gebruikszijde binnen hét kader van de 20 uitvinding valt.

Zoals blijkt uit het gestyleerde verloop van treedt de eerste warmtebehoefte van de gebruiker of gebruikers bijvoorbeeld om 7 uur des morgens op. De van de warmte-accumulator afkomstige warmte wordt gebruikt voor het 25 door middel van een centrale verwarming verwarmen van een huis, wassen, douchen, het bereiden van het ontbijt, enzovoorts. Deze warmtebehoefte blijkt veelal in het'begin van de dag betrekkelijk sterk te zijn om vervolgens tot een relatief lage min of meer stationaire waarde te dalen. In 30 de avond neemt de warmtebehoefte weer toe, bijvoorbeeld doordat de meeste gezinsleden dan thuis vertoeven of de buitentemperatuur daalt. Een min of meer analoog patroon is voor de tweede dag te herkennen. De totale warmtebehoefte, dat wil zeggen een met de integraal van corresponderende 35 grootheid, die in de figuur is af te lezen in de vorm van het tussen de t-as en de W^-kromme ingesloten oppervlak, blijkt voor de tweede dag groter te zijn dan voor de eerste dag het geval was. De derde dag toont een verloop, dat 800 1 0 08 - 19 - bijvoorbeeld kan ontstaan, doordat de gebruikers afwezig f zijn en een centrale verwarming op een bepaald tijdstip automatisch inschakelt; de verhoging van het warmtegebruik tegen de avond is al eerder ter sprake gekomen.

5 De onderzijde van fig. 5 toont, zoals reeds is gezegd, het verloop van de warmtecapaciteitsstroom W door c het warmtewinningscircuit. Tot een bepaald tijdstip in de | ochtend, in het getekende voorbeeld ongeveer 8 uur, blijkt .W gelijk te zijn aan nul. Dit hangt samen met de omstandig-c 10 heid, dat vóór dat tijdstip kennelijk geen of niet voldoende zonnestraling aanwezig was om een temperatuurverhoging teweeg te brengen van het eventueel door de zonne-energiecollector stromende warmtetransportmedium. Zou de waarde van W in de nacht niet nul zijn, dan bestaat het gevaar, en zelfs de [ 15 waarschijnlijkheid, dat de warmte-inhoud van de accumulator j zou verminderen, doordat de zonne-energiecollector warmte j i afstaat aan de omgeving? het spreekt vanzelf, dat dit een \ ongewenste situatie is, tenzij··koeling in plaats van i verwarming beoogd wordt. Over het verloop van W gedurende c 20 in de fig. 6 weergegeven eerste twee dagen zijn nauwelijks algemene opmerkingen te maken; reeds eerder is uiteengezet, welke criteria ten grondslag liggen of kunnen liggen aan { de door het regelsysteem te beïnvloeden waarde van W in afhankelijkheid van de geconstateerde ontwikkelingen in het i- 25 verleden en de te verwachten ontwikkelingen in de toekomst. j

Ten aanzien van het verloop van W gedurende de derde dag kan worden opgemerkt, dat kennelijk pas op een later tijdstip van de dag, in dit voorbeeld rond het middaguur, de eerste zonnestraling is opgetreden. Zoals reeds is besproken, bestaat 30 onder dergelijke omstandigheden het gevaar, dat met gebruikmaking van het primaire regelcriterium volgens de uitvinding voor die dag geen optimale resultaten worden bereikt? de mogelijkheid bestaat immers, dat bijvoorbeeld na 1 of 2 uren de zon opnieuw ophoudt met schijnen. Daarom wordt de warmtecapaciteitsstroom 35 w door het warmtewinningscircuit in dit geval na detectie van de eerste bruikbare zonnestraling op een overeenkomstig. j hogere waarde ingesteld en gehouden, totdat de gedetecteerde/ ! bruikbare zonnestraling weer onder een zekere waarde daalt.

800 1 0 08 i - 20 -

Het in fig. 5 weergegeven interval a en het tijdstip t tonen als voorbeeld, hoe de gewenste aanpassing van Wc kan plaatsvinden, rekening houdend met het verleden en de toekomst. Het interval a heeft in dit voorbeeld een i- 5 duur van 24 uur en loopt vanaf een tijdstip tQ _24 (waarbij in uren is uitgedrukt) tot het tijdstip tQ, dat wil zeggen het tijdstip waarop een regelbeslissing wordt genomen, dus "het heden". Hierbij wordt opgemerkt, dat strikt genomen het verloop na t in het heden niet bekend is, zodat 10 de grafieken van en dan nog niet zijn ingevuld. Op het tijdstip t0 wordt nu de warmtecapaciteitsstroom door het gebruikscircuit gebruikt als ingangsgegeven om te bepalen, welke warmtecapaciteitsstroom W door het warmtewinnings-circuit moet worden ingesteld om het genoemde criterium, 15 namelijk de gelijkheid van de warmtecapaciteitsstromen zo dicht mogelijk te benaderen. Deze regel impliceert de verwachting, dat in de 12 uren, volgend op het tijdstip t , de warmtecapaciteitsstroom door het gebruikscircuit niet in belangrijke mate zal verschillen van gedurende de 20 overeenkomstige 12 uren van de voorgaande dag.

Met nadruk wordt er op gewezen, dat fig. 5 eri het aan de hand daarvan kort aangeduide regelprincipe slechts betrekking heeft op een sterk gestyleerde situatie en een zeer vereenvoudigde regeling.

25 Fig. 6 toont een schema van een zonne-energie- systeem volgens de uitvinding. Dit systeem is in principe gelijk aan het in fig. 1 weergegeven systeem, maar met toevoeging van middelen voor het ten dele automatisch, ten dele door uitwendige bediening, regelen van de warmtehuis-30 houding van het systeem in verband met de reeds eerder genoemde regelcriteria. De warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit vindt plaats onder invloed van een in het warmtewinningscircuit opgenomen pomp 37. Deze is voor zijn werking afhankelijk van een bekrachtigingseenheid 35 38, die op zijn beurt stuursignalen ontvangt van een geheugen/berekeningseenheid 41.

80 0 1 0 08 - 21 - ί

In het gebruikscircuit is een debietmeter 40 ! opgenomen voor het meten van de warmtecapaciteitsstroom door het gebruikscircuit. De uitgangssignalen van deze debietmeter worden toegevoerd aan de geheugen/berekeningseenheid 5 41, die tevens gegevens ontvangt van een tijdmeeteenheid 42. Deze tijdmeeteenheid 42 kan gesynchroniseerd zijn met het lichtnet, maar kan ook zijn ingericht als kwartsklok.

Aan de eenheid 41 worden verder gegevens toegevoerd, die afkomstig zijn van een inleeseenheid 43. Deze inleeseenheid 10 43 kan bijv. dienst doen voor het inlezen in gecodeerde vorm van een weerS'verwachting, een verwacht gebruikspatroon, of ' dergelijke. Niet weergegeven zijn bekende optische presentatiemiddelen, die kunnen dienen voor het visueel weergeven van door de inleeseenheid aan het geheugen aangeboden gegevens, 15 of andere, voor de gebruiker relevante gegevens of informatie, die in het regelsysteem beschikbaar is. De berekeningseenheid 39 ontvangt verder van een fotocel 44 afkomstige signalen, die een maat vormen voor de intensiteit van de invallende straling, zodat mede kan worden gereageerd op de momentane 20 intensiteit van die straling. De berekeningseenheid 39 kan ook zijn voorzien van vergelijkingsmiddelen ten einde te zorgen dat het optreden van een zekere minimale intensiteit wordt gedetecteerd. Een dergelijk geval correspondeert bijvoorbeeld, met het verloop van W in fig. 5 tijdens de derde dag.

v „ 25 Opgemerkt wordt, dat de uitgangssignalen van de debietmeter op zichzelf onvoldoende gegevens zijn voor het bepalen van de warmtecapaciteitsstroom door de leiding 11; deze uitgangssignalen dienen nog te worden vermenigvuldigd met een met de specifieke warmte van het betreffende warmte-30 transportmedium corresponderende faktor. Deze vermenigvuldiging kan eenvoudig plaatsvinden door het met de juiste waarde versterken of verzwakken van de door de debietmeter 40 .1 ...... * .. ......- - - afgegeven uitgangssignalen.

Aan de hand van de eerder beschreven regel-35 criteria en de bespreking van het systeem volgens fig. 6, zal duidelijk zijn, op welke wijze het in fig. 6 weergegeven zonne-energiesysteem volgens de uitvinding in staat is tot aanpassing van de warmtecapaciteitsstroom W door het w warmtewinningscircuit om een zo hoog mogelijk rendement te ~ · Λ ft o . ... . _ .......

ï - 22 - ; halen. De berekeningseenheid 41 kan zijn ingericht voor ? .

het zodanig bewerken van het van de fotocel 44 afkomstige signaal, dat de warmtecapaciteitsstroom W door het warmtewinningscircuit wordt gevarieerd in evenredigheid met het 5 tot althans ongeveer de macht 0,5 verheven equivalente temperatuurverschil verminderd met een vooraf bepaalde drempelwaarde, onder welke drempelwaarde de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit op de waarde nul wordt gehouden door het niet-bekrachtigen van de bekrachtigings-10 eenheid 38.

Fig. 7 toont een variant van het systeem volgens fig. 6. In dit geval wordt het verschil tussen de equivalente buitentemperatuur en de ingangstemperatuur van ‘ r de collector bepaald aan de hand van meting van het tempera-15 tuurverschil tussen de ingang en de uitgang van de zonne-energiecollector, de warmtecapaciteitsstroom door de van het warmtewinningscircuit deel uitmakende zonne-energiecollector en de omgevingstemperatuur. Daartoe zijn aan de ingang en de uitgang van de zonne-energiecollector 1 twee temperatuur-20 voelers, resp. 45 en 46, aangebracht en is in de vrije omgeving nabij de zonne-energiecollector een buitentempera-tuurvoeler 47 geplaatst. De temperatuurvoelers 45 en 46 geven hun uitgangssignalen af aan een meet- en vergelijkings-eenheid 48. Het uitgangssignaal van de eenheid 48 wordt, 25 evenals het uitgangssignaal van de buitentemperatuurvoeler 47 en dat van een in het gebruikscircuit opgenomen debiet-meter 49, toegevoerd aan een berekeningseenheid 50. Het zal de expert duidelijk zijn, dat deze drie ingangsgegevens voldoende zijn om het bovengenoemde temperatuurverschil te . 30 bepalen. In dit uitvoeringsvoorbeeld is afgezien van meting van de windsnelheid, omdat deze een secundair effect vertegenwoordigt. Het uitgangssignaal van de berekeningseenheid wordt toegevoerd aan een bekrachtigingseenheid 151, die dient voor het beheersen van de bekrachtigingstoestand van een in 35 de leiding 3 opgenomen pomp 51. Aan de berekeningseenheid 50 worden naar analogie van het in fig. 7 weergegeven systeem, nog verdere gegevens toegevoerd, zoals symbolisch met de ingangsaansluiting 52 is weergegeven.

800 1 0 08 ·· - * - 23 - * ‘

Fig. 8 toont een warmte-accumulator 53, waarin, verdeeld van de onderwand tot de bovenwand van de warmte-accumulator 53, een aantal temperatuurvoelers 54 zijn aangebracht. De temperatuurvoelers 54 zijn alle afzonderlijk 5 verbonden met een temperatuurmeeteenheid 55, die in staat is tot het bepalen van de .temperatuurverdeling in de warmte-accumulator aan de hand van de uitgangssignalen van de temperatuurvoelers 54. Bijvoorbeeld kan een temperatuurver-loop met de hoogte worden verkregen, als rechts van de warmte-10 accumulator 53 grafisch is weergegeven. Het zal duidelijk zijn, dat deze grafische weergave een discrete vorm zou moeten hebben; voor de duidelijkheid is hij in continue vorm weergegeven'. De temperatuurmeeteenheid is gekoppeld met een berekeningseenheid (niet getekend) voor het 15 afgeven van met de verplaatsing van een warmtefront corresponderende signalen. De verplaatsing van het warmtefront in de warmte-accumulator 53 vormt immers een belangrijk gegeven over de combinatie van warmtetoevoer aan de accumulator -uit het warmtewinningscircuit en warmte-afgifte via het 20 gebruikscircuit. Men kan de warmte-accumulator derhalve beschouwen als een integrator.

Zoals reeds eerder is uiteengezet, dient voorkomen te worden, dat het warmtefront de warmte-accumulator 53 aan de bovenzijde of aan de onderzijde verlaat. De tempe-25 ratuurmeeteenheid 55 kan derhalve voorzien zijn van bijvoorbeeld met de onderste en de bovenste temperatuurvoeler 54 gekoppelde vergelijkingsmiddelen om het stijgen boven danwel j ' het dalen onder een bepaalde temperatuur te detecteren. Op een dergelijke detectie kan, zoals ook reeds eerder is uit-30 eengezet, worden gereageerd door het verhogen of verlagen van de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit.

Opgemerkt wordt, dat de flexibiliteit van het systeem groter wordt, naarmate de inhoud van de warmte-accumulator groter wordt. Nadelen van grotere opslagvaten 35 zijn evenwel hun hoge vervaardigingskosten en de noodzakelijke kostbare isolatie. Praktisch is meestal, de warmte-opslagcapaciteit te beperkten tot die warmte, die in êên heldere dag, bijvoorbeeld in het voorjaar of het najaar, door de collector kan worden opgevangen.

• Λ η η - 24 -

Pig. 9 toont een vereenvoudigde variant van het systeem volgens fig. 8, waarin een warmte-accumulator 56 is voorzien van een ongeveer op 1/3 van zijn hoogte aangebrachte temperatuurvoeler 57. Het uitgangssignaal van de • 5 temperatuurvoeler 57 wordt toegevoerd aan een temperatuur-meet- en -vergelijkingseenheid 58. Deze vergelijkt het uitgangssignaal van de temperatuurvoeler 57 met een met een bepaalde temperatuur corresponderend vergelijkingssignaal ten einde het optreden van een bepaalde temperatuurovergang 10 te detecteren. Op deze wijze kan worden vastgesteld, of het reeds eerder genoemde warmtefront de temperatuurvoeler 57 passeert. De grafiek ter rechterzijde van de warmte-accumulator 56 toont een temperatuurverloop in de warmte-accumulator als funktie van de hoogte op drie verschillende tijdstippen.

15 Met de twee getrokken pijlen is een verplaatsing van het warmtefront aangeduid; de onderbroken pijlen tonen de daarmee corresponderende verandering in de door de temperatuurvoeler 57 waargenomen temperatuur.

Fig. 10a toont aan de hand van een dwarsdoor-20 snede van een zonne-energiecollector volgens de uitvinding, hoe de equivalente omgevingstemperatuur kan worden gemeten. De collector 66 omvat een aan de bovenzijde open bak 67, waarin op een thermisch isolerende laag 68 een van doorstromingsbuizen 69 voorziene collectorplaat 25 70 is aangebracht. De bak 67 is aan de open bovenzijde afge dekt door een afdekplaat 71 uit glas of transparante kunststof, waarvan afhangende zijden zich over de buitenzijden van de bak 67 uitstrekken. Tussen de collectorplaat 70 en de afdekplaat 71 bevindt zich een luchtspouw 72.

30 Zoals in fig. 10 is weergegeven, vertoont in dit uitvoeringsvoorbeeld de collectorplaat 70 een uitgesneden deel, waarin een afzonderlijk plaatdeel 73 thermisch geïsoleerd is aangebracht. Het plaatdeel 73 is aan zijn randen omgeven door een thermisch isolerende koker 74 die, te zamen met het 35 plaatdeel 73 en de bodem van de bak 67, een ruimte insluit, waarin een thermisch isolerende laag 75 is aangebracht. Het plaatdeel 73 is in het getekende uitvoeringsvoorbeeld voorzien van buizen 76, die, in tegenstelling tot de buizen 69, 80 0 1 0 08 - 25 - niet door medium doorstroomd worden? ze zijn met medium gevuld en aan hun uiteinden afgesloten.

Met het plaatdeel 73 is een temperatuurvoeler 77, bijvoorbeeld een halfgeleiderelement, thermisch gekoppeld.

5 Het van de zonne-energiecollector 66 deel uit- ί Λ makende meetgedeelte, bestaande uit de elementen 73-77, is ingericht voor het weergeven van de temperatuur van de zonne-energiecollector in het geval, dat het medium stilstaat.

Deze temperatuur is de equivalente omgevingstemperatuur. * 10 Het van de temperatuurvoeler 77 afkomstige, met zijn temperatuur corresponderend signaal kan, geheel analoog met de· ···'.

configuratie volgens fig. 6, aan een geheugen/berekenings-eenheid 41, die is ingericht voor het mede op basis van het bepaalde equivalente temperatuurverschil instellen van 15 de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit.

Ook kan het meetgedeelte zodanig zijn uitgevoerd, dat het een plaatdeel, corresponderend met het plaatdeel 73, zonder buizen of met lege buizen omvat.

Verfijnder, maar mogelijk onevenredig kost-20 baarder is die variant van het in fig. 12 weergegeven principe, waarbij het meetgedeelte tevens een thermisch geïsoleerd deel van de afdekplaat omvat. Ook kan het meetgedeelte zijn uitgevoerd als een afzonderlijke collectoreenheid.

Fig. 10b toont een bovenaanzicht van een uitge-25 sneden deel van de in fig. 10a getekende collector, waarin het meetgedeelte is opgenomen. De verschillende onderdelen zijn met dezelfde verwijzingsgetallen aangeduid als in fig. 12a.

De uitvinding beperkt zich niet‘tot de in het 30 voorgaande genoemde en aan de hand van de tekening toegelichte uitvoeringsvoorbeelden. Vele wijzigingen in de onderdelen en in hun onderlinge samenhang kunnen worden aangebracht, zonder dat daardoor het kader van de uitvinding wordt overschreden. 1 .... ^ i 35 - Diverse combinaties van de in de verschillen de figuren weergegeven varianten zijn denkbaar.

800 1 0 08 - 26 -

J

» , - ί

Het detecteren van de passage van het warmte- j' · front, zoals dat in de accumulator volgens fig. 9 plaatsvindt met behulp van de temperatuurvoeler 57, kan ook plaatsvinden door middel van een op een corresponderende plaats 5 aangebracht bimetaal-element, de temperatuurafhankelijke doorbuiging waarvan bijvoorbeeld kan dienen voor het mechanisch besturen van een in de leiding 3 of 8 aangebrachte klep.

In het warmtewinningscircuit kan verder gebruik worden gemaakt van een pomp/ die is voorzien van middelen, 10 waardoor de pompopbrengst, daalt bij een toenemende invoertemperatuur. ”'V·

Een zeer compacte en zeer flexibele regel-eenheid kan worden verkregen, indien een aantal van de genoemde elektronische besturingseenheden zijn ondergebracht 15 in een rekenautomaat. Dit geldt in. het bijzonder voor het geheugen 41, de tijdmeeteenheid 42, de berekeningseenheid 39, de berekeningseenheid 50, de temperatuurmeeteenheid 55, de temperatuurmeet- en -vergelijkingseenheid 58, en de berekeningseenheid 61.

20 Een groot voordeel van een programmeerbare rekenautomaat is, dat desgewenst eenvoudig en snel ingrijpende wijzigingen in de gewenste ingewikkelde regelstrategie kunnen worden aangebracht, die bijvoorbeeld nodig kunnen zijn door wijzigingen in het zonne-energiesysteem of de omgeving.

25 Met betrekking tot fig. 2e wordt opgemerkt, dat de circuitscheiding door de extra warmtewisselaar ook, en zelfs wellicht beter, aan de zijde van het gebruikscircuit kan plaatshebben.

Gebruik van een helixvormige warmteoverdrachts-30 leiding in de warmte-accumulator, zoals is weergegeven in de fig. 2c, 2d, 2e en 4, brengt een zekere verslechtering van de gelaagdheid met zich mee. Er bestaat echter een zekere marge ten opzichte van de ideale gelaagdheid.

Met nadruk wordt gewezen op de mogelijkheid, 35 de werkwijze en het stelsel volgens de uitvinding voor een zeer effektieve koeling te gebruiken, waarbij de door het 800 1 0 08 - 27 - gebruikscircuit afgestane warmte via de collector wordt afgegeven. Daartoe kan men een aantal, na het voorgaande aan de expert voor de hand liggende, omkeringen aanbrengen.

Steeds is in het voorgaande sprake geweest van 5 een streven naar rendementsverhoging. Het zal evenwel duidelijk zijn, dat een gewenste opbrengst door toepassing van de uitvinding met eenvoudiger middelen dan gebruikelijk kan worden bereikt. Zo kan bijvoorbeeld de collector goed- j koper worden vervaardigd door weglating van de gebruikelijke l I.· 10 afdekplaat en/of de spectraal-selectieve laag.

Niet getekend noch beschreven zijn bekende beveiligingsmiddeien tegen te hoge druk of extreme temperaturen, waardoor een installatie volgens de uitvinding beschadigd zou kunnen raken.

15 De in fig. 9 weergegeven temperatuursensor 57 kan verticaal beweegbaar zijn; op die wijze kan met behulp van één sensor informatie over de temperatuurverdeling in het hele opslagvat verkregen worden, zoals in het in fig. 8 getekende uitvoeringsvoorbeeld.

800 1 0 08

Claims

1. Werkwijze voor het regelen van de energiehuishouding van een systeem voor het opvangen, accumuleren en overdragen van zonne-energie, bestaande uit een zonne-energiecollector en een warmte-accumulator van het thermisch 5 gelaagde type, die deel uitmaken van een door warratetransport-medium doorstroombaar warmtewinningscircuit, welke warmte-accumulator tevens deel uitmaakt van een door warmtetranspart-medium doorstroombaar gebruikscircuit, met het kenmerk, dat de warmtecapaciteitsstroom, dat wil zeggen de massastroom 10 maal de specifieke warmte van het warmtetransportmedium, door het gebruikscircuit en de gemiddelde waarde daarvan over een te kiezen tijdinterval ten minste bij benadering wordt bepaald of geschat, en de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit zodanig wordt ingesteld, dat het 15 verschil tussen de gemiddelde waarde van de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit over een tijdinterval met dezelfde duur als het genoemde, te kiezen tijdinterval en de genoemde gemiddelde waarde van de warmtecapaciteitsstroom door het gebruikscircuit gelijk is aan een te kiezen 20 factor maal de warmtecapaciteit van de warmte-accumulator, gedeeld door het genoemde tijdinterval, welke factor tussen 0 en 3 ligt.

2. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het vooraf te kiezen 25 tijdinterval althans ten minste ongeveer een duur van 24 uur bezit.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het vooraf te kiezen tijdinterval zich uitstrekt van een zonsopgang tot de volgende zonsopgang.

4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat op elk tijdstip het verloop 800 1 0 08 - 29 - van het gebruik over een onmiddellijk aan dat tijdstip voorafgaand tijdinterval ter grootte van een aantal etmalen wordt gebruikt als informatie voor het aanpassen van de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk/ dat een voortschrijdend gemiddelde van het genoemde verloop van het gebruik wordt bepaald.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat een gewogen gemiddelde wordt bepaald met 10 gebruikmaking van een gewichtsfunktie, die een monotoon niet-stijgende funktie is van de tijd die is verlopen tussen een beschouwd tijdstip en het genoemde tijdstip.

7. Werkwijze volgens ëën der voorgaande conclusies, met het kenmerk/ dat op elk tijdstip de gemiddel- 15 de waarde van de warmtecapaciteitsstroom door het gebruiks-circuit over een onmiddellijk aan dat tijdstip voorafgaand tijdinterval wordt gebruikt als informatie voor het aanpassen van de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinnings-circuit.

8. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies/ met het kenmerk/ dat de weersverwachting wordt gebruikt als informatie voor het aanpassen van de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit.

9. Werkwijze volgens ëën der voorgaande 25 conclusies/ met het kenmerk/ dat een verwachte afwijking in de warmtecapaciteitsstroom door het gebruikscircuit wordt gebruikt als informatie voor het aanpassen van de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit.

10- Werkwijze volgens één der voorgaande 30 conclusies/ met het kenmerk/ dat bij optreden van de eerste straling later dan een te kiezen tijdstip van de dag de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit op een overeenkomstig hogere waarde wordt ingesteld.

11. Werkwijze volgens één der voorgaande 35 conclusies/ met het kenmerk/ dat de breedtegraad en de datum worden gebruikt als informatie voor het aanpassen van de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit. * * * Λ Λ o - 30 -

12. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit wordt aangepast aan het equivalente temperatuurverschil, dat wil zeggen het verschil 5 van de momentane equivalente omgevingstemperatuur en de ingangstemperatuur van de collector.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de momentane equivalente omgevingstemperatuur wordt bepaald aan de hand van meting van de 10 mediumtemperatuur in een thermisch geïsoleerd deel van de collector, waarin het medium stilstaat.

14. Werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat bepaling van het genoemde temperatuurverschil plaatsvindt aan de hand van meting van het verschil 15 tussen de uitgangstemperatuur en de ingangstemperatuur van de collector en de warmtecapaciteitsstroom daardoor.

15. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies,' met het kenmerk, dat bij optredende variaties van het verschil tussen de equivalente omgevingstemperatuur 20 en de ingangstemperatuur van de collector de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit in dezelfde zin wordt gevarieerd.

16. Werkwijze volgens conclusie 15/ met het. kenmerk, dat de warmtecapaciteitsstroom door het warmte- 25 winningscircuit wordt gevarieerd in evenredigheid met het tot althans ongeveer de macht 0,5 verheven equivalente temperatuurverschil, verminderd met een vooraf bepaalde drempelwaarde, onder welke drempelwaarde de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit op de waarde nul wordt - 30 gehouden.

17. Werkwijze volgens conclusie 15, waarbij de zonne-energiecollector van het type met een aantal onderling evenwijdige, door warmtetransportmedium doorstroom-bare pijpen is, met het kenmerk, dat door een van de pijpen 35 een afwijkend debiet wordt gestuurd, dat het verschil in de uitlaattemperatuur tussen een pijp met een normaal debiet en een pijp met afwijkend debiet, alsmede het verschil in uitlaattemperatuur en inlaattemperatuur van een pijp wordt 800 1 0 08 - 31 - gemeten/ dat op basis van de gevonden waarden wordt berekend, hoe de collectoropbrengst afhangt van het debietverschil tussen een pijp met normaal debiet en de pijp met afwijkend debiet, welk berekeningsresultaat wordt gebruikt voor het 5 zodanig bijstellen van het collectordebiet, dat het berekeningsresultaat zo goed mogelijk gelijk is aan een vooraf bepaalde waarde.

18. Werkwijze volgens ëén der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het genoemde tijdinterval 10 wordt gekozen in overeenstemming met de inhoud van de warmte-accumulator. '

19. Systeem voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, voorzien van een in een door warmteoverdrachtsmedium doorstroombaar warmtewinningscircuit 15 dpgenomen zonne-energiecollector en een warmte-accumulator, die tevens is opgenomen in een door warmtetransportmedium doorstroombaar gebruikscircuit, gekenmerkt door 1. bepalingsmiddelen voor het bepalen van de warmtecapaciteitsstroom door het gebruikscircuit; 20 2} tijdmeetmiddelen; 3. geheugenmiddelen voor het opslaan van van de meetmiddelen en de tijdmeetmiddelen afkomstige meetgegevens ; 4. berekeningsmiddelen voor het berekenen van 25 ge gemiddelde waarde van de warmtecapaciteitsstroom door het gebruikscircuit over een gekozen tijdinterval; en 5. instelmiddelen voor het instellen van de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit in afhankelijkheid van het door de berekeningsmiddelen berekende 50 gemiddelde.

20. Systeem volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat de bepalingsmiddelen zijn uitgevoerd als een een elektrisch uitgangssignaal afgevende massastroommeter en een vermenigvuldigingseenheid voor het vermenigvuldigen 55 van het uitgangssignaal van .de massastroommeter met een met de specifieke warmte van het betreffende warmtetransportmedium corresponderende faktor. 800 1 0 08 - 32 -

21. Systeem volgens conclusie 19 of 20, met het kenmerk/ dat de bepalingsmiddelen zijn gekoppeld met de geheugenmiddelen voor ontvangst van informatie daarvan voor het kiezen van het genoemde/ te kiezen 5 tijdinterval.

22. Systeem volgens conclusie 19/ met het kenmerk/ dat de regelmiddelen zijn uitgevoerd als een in het warmtewinningscircuit opgenomen instelbare pomp.

23. Systeem volgens conclusie 19, met het *0 kenmerk, dat in het warmtewinningscircuit een pomp is opgenomen, en de regelmiddelen zijn uitgevoerd als een in het warmtewinningscircuit opgenomen, instelbare smoorklep.

24. Systeem volgens ëên der conclusies 19-23 voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 15 10, gekenmerkt door met de instelmiddelen gekoppelde stralingsdetectiemiddelen voor het detecteren van van de zon afkomstige straling.

25. Systeem volgens ëén der conclusies 19-24 voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 20 12, gekenmerkt door met de instelmiddelen gekoppelde i bepalingsmiddelen voor het bepalen van het equivalente temperatuurverschil, dat wil zeggen het verschil tussen de momentane equivalente omgevingstemperatuur en de ingangs-temperatuur van de collector.

26. Systeem volgens conclusie 25 voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 13, gekenmerkt door een aan de ingangszijde en een aan de uitgangszijde van de zonne-energiecoHector aangebrachte temperatuurvoeler voor het meten van het temperatuurverschil tussen de ingang 30 en de uitgang van de collector, bepalingsmiddelen voor het bepalen van de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit en een in de vrije omgeving geplaatste temperatuurvoeler, de uitgangen van welke temperatuur-voelers en welke meetmiddelen zijn verbonden met een 35 berekeningseenheid voor het berekenen van het verschil tussen de equivalente omgevingstemperatuur en de ingangs-temperatuur van de collector. 80 0 1 0 08 S^steem vo^9ens conclusie 25 voor het " 33 - uitvoeren van een werkwijze volgens conclusie 14, ' met' hef kenmerk, dat de middelen voor het bepalen van het equivalente temperatuurverschil zijn uitgevoerd als een in hoofdzaak thermisch geïsoleerd opgesteld deel van een 5 van de zonne-energiecollector deel·uitmakende eollectorplaat aangebrachte temperatuurvoeler, in welk deel het warmte-overdrachtmedium stilstaat.

28. Systeem volgens ëën der conclusies 19-26 voor. het uitvoeren van een werkwijze volgens conclusie 17, 10 waarbij de zonne-energiecollector van het type met een aantal onderling evenwijdige, door warmtetransportmedium doorstroombare pijpen is, gekenmerkt door middelen voor het door een van de pijpen doen vloeien van een afwijkend debiet, 15 middelen voor het meten van het verschil in uitlaattemperatuur tussen een pijp met een normaal debiet en een pijp met afwijkend debiet, middelen voor het meten van het verschil in uitlaattemperatuur en inlaattemperatuur van een pijp, 20 een berekeningseenheid met twee ingangen, die zijn verbonden met resp. de uitgang van de eerste genoemde temperatuurverschilmeetmiddelen en de uitgang van de tweede genoemde temperatuurverschilmeetmiddelen, welke berekenings-eenheid is ingericht om te berekenen, hoe de collector-25 opbrengst afhangt van het debietverschil tussen een pijp met een normaal debiet en de pijp met een afwijkend debiet en voor het aan zijn uitgang afgeven van een met het bereken^ingsresultaat corresponderend signaal, vergelijkingsmiddelen voor het vergelijken 30 van het met het berekeningsresultaat corresponderende signaal en een met een vooraf bepaalde waarde corresponderend signaal, en door de berekeningseenheid bestuurde instel-middelen voor het instellen van het colleqtordebiet. 800 1 0 08 — 34 -

29. Systeem volgens één der conclusies 19-28/ met het kenmerk/ dat de dimensies van het systeem zijn gekozen in overeenstemming met de per vooraf gekozen tijdinterval te verwachten hoeveelheid door de zonne-energiecollector 5 op te vangen zonne-energie en de gedurende een tijdinterval i van dezelfde duur te verwachten hoeveelheid via het gebruiks-circuit af te geven energie.

30. Systeem volgens één der conclusies 19-29/ met het kenmerk/ dat de tijdmeetmiddelen, de geheugenmiddelen 10 en de bepalingsmiddelen een rekenautomaat omvatten dan wel daarvan deel uitmaken.

31. Systeem volgens één der conclusies 19-30, met beveiligingsmiddelen voor het voorkomen van thermische overbelasting van de zonne-energiecollector, met het kenmerk, 15 dat die middelen zijn ingericht voor het verhogen van de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit bij overschrijding van een vooraf bepaalde waarde van de warmte-overdrachtsmediumtemperatuur aan . de uitgang van de collector.

32. Systeem volgens één der conclusies 19-31, 20 gekenmerkt door in de warmte-accumulator aangebrachte temperatuurmeetmiddelen.

33. Systeem volgens conclusie 32, met het kenmerk, dat één temperatuurvoeler verticaal verplaatsbaar is aangebracht.

34. Systeem volgens conclusie 32, met het kenmerk, dat één temperatuurvoeler op althans ongeveer 1/3 van de hoogte van de warmte-accumulator is aangebracht.

35. Systeem volgens conclusie 32, 33 of 34 en één der conclusies 30 - 32, gekenmerkt door met de of elke 30 temperatuurvoeler gekoppelde middelen voor het bij overschrijding van een vooraf bepaalde, eventueel seizoen-, weer- en/of klimaatafhankelijke waarde van de door de temperatuurvoeler gemeten temperatuur verlagen van de warmtecapaciteitsstroom door het warmtewinningscircuit. 35 800 1 0 08