NL8102798A - Heat-storage unit with heat exchanger - has expansion vessel forming integral part of storage vessel - Google Patents

Heat-storage unit with heat exchanger - has expansion vessel forming integral part of storage vessel Download PDF

Info

Publication number
NL8102798A
NL8102798A NL8102798A NL8102798A NL8102798A NL 8102798 A NL8102798 A NL 8102798A NL 8102798 A NL8102798 A NL 8102798A NL 8102798 A NL8102798 A NL 8102798A NL 8102798 A NL8102798 A NL 8102798A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
vessel
inlet
outlet
heat
expansion vessel
Prior art date
Application number
NL8102798A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Eurometaal Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eurometaal Nv filed Critical Eurometaal Nv
Priority to NL8102798A priority Critical patent/NL8102798A/en
Publication of NL8102798A publication Critical patent/NL8102798A/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/002Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system
    • F24D11/003Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system combined with solar energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00Hot-water central heating systems
    • F24D3/10Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system
    • F24D3/1008Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system expansion tanks
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20Solar thermal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Abstract

The heat-storage unit comprises a storage vessel with inlet and outlet and containing a heat-exchanger with inlet and outlet, being particularly for use in a solar heating system. An expansion vessel (13) is mounted on the storage vessel (31) and forms an integral part of it. The bottom of the storage vessel can also act as the top of the expansion vessel, which can have an inlet and an outlet, the former connected to the heat-exchanger outlet.

Description

^, > i+ · X Sell/ 91*/<i jiaroxuecaal -1-^,> i + X Sell / 91 * / <i jiaroxuecal -1-

Korte aanduiding: Warmteaccumulator met expansievatShort designation: Heat accumulator with expansion vessel

De uitvinding betreft een warmteaccumulator, bijvoorbeeld voor toepassing in een zonne-energiesysteem, omvattende een opslagvat met een inlaat en een uitlaat, in welk opslagvat zich een warmtewisselaar met een inlaat en 5 een uitlaat bevindt.The invention relates to a heat accumulator, for instance for use in a solar energy system, comprising a storage vessel with an inlet and an outlet, in which storage vessel a heat exchanger with an inlet and an outlet is located.

Een dergelijke warmteaccumulator is bijvoor-beeld bekend uit de Europese ter inzage gelegde octrooiaan-vrage 78.200.073.1 en dient daar in een zonne-energiesysteem voor het opslaan van via een collector van de zon afkomstige warmte-10 energie. Bekende zonne-energiesystemen bezitten in het alge-meen een gesloten mediumkringloop, waarvan voor bijvoorbeeld beveiligingsdoeleinden een expansievat deel uitmaakt. Volgens de tot nog toe gebruikelijke installatietechniek werd dit vat afzonderlijk van de warmteaccumulator geinstalleerd.Such a heat accumulator is known, for example, from European Patent Application 78.200.073.1 laid open to public inspection, and it serves there in a solar energy system for the storage of heat energy from the sun via a collector. Known solar energy systems generally have a closed medium cycle, of which an expansion vessel is part, for example, for security purposes. According to the hitherto usual installation technique, this vessel was installed separately from the heat accumulator.

15 Het behoeft geen betoog, dat het vervaardigen en vervolgens installeren zowel wat betreft de financiele als de arbeids-technische aspecten onvoordelig is.It goes without saying that manufacturing and subsequent installation is disadvantageous in both financial and labor-technical aspects.

De uitvinding beoogt de genoemde nadelen van de stand der techniek op te heffen en verschaft met het oog 20 daarop een warmteaccumulator van het in de aanhef vermelde type, die volgens de uitvinding het kenmerk bezit, dat aan het genoemde opslagvat een expansievat is aangebracht, zodanig, dat het opslagvat en het expansievat te zamen een geintegreerde eenheid vormen.The object of the invention is to obviate the above-mentioned drawbacks of the prior art and for that purpose provides a heat accumulator of the type stated in the preamble, which according to the invention has the feature that an expansion vessel is arranged on the said storage vessel, such that that the storage vessel and the expansion vessel together form an integrated unit.

25 Uit de Europese ter inzage gelegde octrooi- aanvrage 78.200.131.7 is een zonne-energiesysteem bekend, dat is voorzien van middelen voor het bij het optreden van storingen automatisch naar een expansievat overbrengen van het warmte-transportmedium uit ten minste de zonne-energiecollector.A solar energy system is known from European patent application 78.200.131.7, which is provided with means for automatically transferring the heat transport medium from at least the solar energy collector to an expansion vessel when faults occur.

‘ 30 Met het oog op het uitvoeren van de beveiligingsfunctie bij bijvoorbeeld het uitvallen van de netspanning vindt het transport van het gesloten mediumcircuit naar het expansievat onder invloed van de zwaartekracht plaats; het expansie- 81 02 79 8 * -2- vat is in verband daarmee in hoofdzaak lager dan de zonne-energiecollector geplaatst. Onder meer voor een dergelijk zonne-energiesysteem verschaft de uitvinding een warmteaccumulator, waarvan de bodem van het opslagvat tevens 5 de bovenwand van het expansievat vormt."30 With a view to performing the protection function in the event of mains failure, for example, the transport of the closed medium circuit to the expansion vessel takes place under the influence of gravity; the expansion vessel 81 02 79 8 * -2 vessel is therefore placed substantially lower than the solar energy collector. The invention provides, inter alia for such a solar energy system, a heat accumulator, the bottom of the storage vessel of which also forms the top wall of the expansion vessel.

Het expansievat is bij voorkeur voorzien van een inlaat en een uitlaat. Door een dergelijke opbouw kan de inhoud van het expansievat deel uitmaken van het door warmtetransportmedium doorstroomde circuit. Later zal worden 10 beschreven welke voordelen een dergelijke opbouw met zich meebrengt.The expansion vessel is preferably provided with an inlet and an outlet. Due to such a construction, the contents of the expansion vessel can form part of the circuit through which heat transport medium flows. It will be described later what advantages such a structure entails.

De uitlaat van de warmtewisselaar kan met voordeel tevens de inlaat van het expansievat zijn. In dit geval immers is het niet noodzakelijk, tijdens de installatie 15 tussen beide een buis aan te leggen. Het aanbrengen van een dergelijke buis immers kost tijd, terwijl in het bijzonder in het geval, waarin de uitlaat van de warmtewisselaar in-wendig uitmondt in het expansievat een grote compactheid van de constructie wordt gewaarborgd.The outlet of the heat exchanger can advantageously also be the inlet of the expansion vessel. After all, in this case it is not necessary to install a tube between the two during installation. After all, the installation of such a tube takes time, while a great compactness of the construction is ensured, in particular in the case where the outlet of the heat exchanger internally opens into the expansion vessel.

20 Met betrekking tot de geintegreerde opbouw wordt nog opgemerkt, dat ook voor wat betreft de thermische isolatie de integratie van het opslagvat en het expansievat van voordeel is. In het bijzonder bij de genoemde variant, waarbij de bodem van het opslagvat tevens de bovenwand van 25 het expansievat vormt, is ter plaatse van die wand het temperatuurverschil beperkt, zodat de thermische verliezen gering zullen zijn.With regard to the integrated construction, it is also noted that the integration of the storage vessel and the expansion vessel is also advantageous with regard to thermal insulation. In particular in the said variant, in which the bottom of the storage vessel also forms the top wall of the expansion vessel, the temperature difference at that wall is limited, so that the thermal losses will be small.

Een geintegreerde opbouw bezit verder het grote voordeel, dat de installatie relatief eenvoudig is.An integrated construction also has the great advantage that installation is relatively simple.

30 In een voorkeursuitvoeringsvoxm bestaat de inlaat van het expansievat uit een omlaaggerichte, nabij zijn hoogSte punt binnen het expansievat geperforeerde leiding. Hiermee wordt bereikt, dat de aan de bovenzijde in het expansievat aanwezige gas via de inlaat gemakkelijk 35 kan worden getransporteerd. Een belangrijk voordeel van een dergelijke constructie is, dat minder hinder wordt ondervonden van het geluid dat bij het transport van gas- 81 02 7 9 8 4 · -3- bellen door de vloeistof wordt opgewekt.In a preferred embodiment, the inlet of the expansion vessel consists of a downwardly directed conduit perforated near its highest point within the expansion vessel. This ensures that the gas present at the top in the expansion vessel can be easily transported via the inlet. An important advantage of such a construction is that it is less hindered by the noise generated by the liquid during the transport of gas bubbles.

Bij een warmte-accumulator volgens de uitvinding, waarbij de inlaat en de uitlaat van de warmte-wisselaar zich aan de bovenzijde daarvan bevinden, verdient 5 het de voorkeur indien de genoemde inlaat en uitlaat met elkaar verbonden zijn door een leiding met althans ten dele een geringe doortocht, bijvoorbeeld in de vorm van een plaat met een relatief nauwe opening. Hiermee wordt bereikt, dat dit leidingdeel, dat voor vloeistof een hoge 10 stromingsweerstand bezitr tijdens normaal bedrijf nauwe-lijks door vloeistof doorstroomd wordt, terwijl tijdens het ledigen van het systeem, dat wil zeggen het transport van medium naar het expansievat de warmtewisselaar zelf met vloeistof gevuld blijft.In a heat accumulator according to the invention, in which the inlet and the outlet of the heat exchanger are at the top thereof, it is preferable if the said inlet and outlet are connected to each other by a pipe with at least partly a little passage, for example in the form of a plate with a relatively narrow opening. Hereby it is achieved that this pipe section, which has a high flow resistance for liquid, is hardly flowed through by liquid during normal operation, while during the emptying of the system, ie the transport of medium to the expansion vessel, the heat exchanger itself with liquid. remains filled.

15 De uitvinding strekt zich verder uit tot een zonne-energiesysteem met tenminste een door Warmte-transportmedium doorstroombare zonne-energiecollector, welk systeem is gekenmerkt door een warmteaccumulator, waarbij de uitlaat van de tenminste ene collector met de 20 inlaat van de warmtewisselaar en de inlaat van de tenminste ene collector, eventueel via het expansievat met de uitlaat van de warmtewisselaar verbonden is.The invention further extends to a solar energy system with at least one solar energy collector which can flow through heat transport medium, which system is characterized by a heat accumulator, the outlet of the at least one collector having the inlet of the heat exchanger and the inlet. of the at least one collector, possibly connected via the expansion vessel to the outlet of the heat exchanger.

In het bijzonder voor de variant van de uitvinding, waarbij gebruik wordt gemaakt van een geperfo-25 reerde leiding als inlaat van het expansievat biedt de uitvinding een zonne-energiesysteem, dat geheel gesloten dan wel afsluitbaar is, dat wil zeggen niet met de atmos-feer in open verbinding staat, terwijl de niet door warmtetransportmedium bezette ruimte is gevuld met niet-30 corrosief gas, bijvoorbeeld stikstof. Op deze wijze kan geheel worden afgezien van het gebruik van een ontluchtings-klep, die een potentiele bron van storingen is, en die bij de gebruikelijke systemen op het hoogste punt is aangebracht.In particular for the variant of the invention, in which use is made of a perforated pipe as the inlet of the expansion vessel, the invention offers a solar energy system which is completely closed or closed, that is to say not with the atmosphere. feer is in open connection, while the space not occupied by heat transfer medium is filled with non-corrosive gas, for example nitrogen. In this way, the use of a vent valve, which is a potential source of malfunction, and which is located at the highest point in conventional systems, can be dispensed with entirely.

De uitvinding zal nu worden verduidelijkt 35 aan de hand van de bijgevoegde tekening. Hierin tonen:The invention will now be elucidated with reference to the annexed drawing. Show in this:

Fig. 1 een schematische weergave van een zonne-energiesysteem, waarvan een van een expansievat voor- 81 02 7 9 8 -4- 4 ~ ziene warmteaccumulator volgens de uitvinding deel uitmaakt;Fig. 1 is a schematic representation of a solar energy system, of which one of an expansion vessel provided with an expansion vessel according to the invention forms part;

Fig* 2 een variant van de in fig. 1 geteken-de warmteaccumulator;Fig. 2 shows a variant of the heat accumulator shown in Fig. 1;

Fig. 3a een mogelijke variant van het expan-5 sievat volgens de fig. 1 of 2, aan welke variant niet de voorkeur wordt gegeven;Fig. 3a shows a possible variant of the expansion vessel according to FIGS. 1 or 2, which variant is not preferred;

Fig. 3b een voorkeursuitvoeringsvorm van het-zelfde detail als in fig.3a;Fig. 3b is a preferred embodiment of the same detail as in FIG. 3a;

Fig. 4 een gedeeltelijk weggebroken perspecti-10 visch aanzicht van een gedetailleerd uitvoeringsvoorbeeld van de warmteaccumulator met exparisievat volgens de uitvinding;Fig. 4 is a partly broken away perspective view of a detailed embodiment of the heat accumulator with expansion vessel according to the invention;

Fig. 5 een schematische weergave van een zonne-energiesysteeiri/ waarvan een variant van een van een. expansie-vat voorziene warmteaccumulator volgens de uitvinding deel 15 uitmaakt;Fig. 5 a schematic representation of a solar energy system / of which a variant of one of one. expansion vessel-provided heat accumulator according to the invention forms part 15;

Fig. 6 een gedeeltelijk weggebroken perspecti-visch. aanzicht van de warmteaccumulator met het expansievat volgens fig. 5? enFig. 6 is a partly broken away perspective. view of the heat accumulator with the expansion tank according to fig. 5? and

Fig. 7 het in fig. 5 met VII aangeduide detail 20 op vergrote schaal in gedeeltelijk weggebroken aanzicht.Fig. 7 shows the detail 20 indicated by VII in fig. 5 on an enlarged scale in partly broken away view.

Zoals fig. 1 toont, wordt de van de zon af-komstige energie/ zowel in de vorm van directe straling als van de omgeving afkomstige warmte, opgevangen door een zonne-energiecollector 1, die is opgenomen in een kringloop 2, 25 waardoorheen warmte-overdrachtmedium stroomt. In de kringloop is tevens een schroeflijnvormige warmtewisselaar 3 opgenomen7 die zich in een opslagvat 4 bevindt; dit opslag-vat dient voor het opslaan van de van de zon afkomstige warmte en is voorzien van een inlaat voor relatief koud medium 5 30 en een uitlaat voor relatief warm medium 6. Bovenin de.As shown in Fig. 1, the energy from the sun / heat, both in the form of direct radiation and from the environment, is collected by a solar energy collector 1, which is incorporated in a circuit 2, 25 through which heat transfer medium flows. Also included in the cycle is a helical heat exchanger 3 located in a storage vessel 4; this storage vessel serves to store the heat from the sun and is provided with an inlet for relatively cold medium 5 and an outlet for relatively warm medium 6. At the top of the.

zonne-energiecollector 1 bevindt zich een temperatuurvoeler 7; in het opslagvat 4 bevindt zich een temperatuurvoeler 8. De temperatuurvoelers 7 en 8 zijn verbonden met een vergelijkings-en besturingsorgaan 9/ dat dienst doet voor het besturen 35 van een in het circuit 2 opgenomen pomp 10 in afhankelijkheid van de door de temperatuurvoelers 7 en 8 waargenomen.tern- 81 02 79 8 * peratuur, en wel in het bijzonder het verschil daartussen.solar energy collector 1 there is a temperature sensor 7; in the storage vessel 4 there is a temperature sensor 8. The temperature sensors 7 and 8 are connected to a comparison and control device 9 / which serves to control a pump 10 included in the circuit 2, depending on the temperature sensors 7 and 8 observed.- 81 02 79 8 * perature, in particular the difference between them.

Op dit regelprincipe zal in het kader van de onderhavige uitvinding niet verder worden ingegaan.This control principle will not be further discussed in the context of the present invention.

Bij dreigend gevaar van beschadiging van 5 het systeem door bijvoorbeeld bevriezing of koken van het medium in de zonne-energiecollector 1 wordt de pomp 10 onder invloed van het orgaan 9 tot stilstand gebracht.In the event of imminent danger of damage to the system by, for example, freezing or boiling of the medium in the solar energy collector 1, the pump 10 is stopped under the influence of the member 9.

Deze pomp 10 is van het type, dat in onwerkzame toestand voor medium doorlaatbaar is. Later zal worden beschreven, 10 waarom een pomp van dergelijk type in het kader van dit toepassingsvoorbeeld noodzakelijk is.This pump 10 is of the type permeable to medium in inoperative condition. It will be described later why a pump of this type is necessary in the context of this application example.

De kringloop 2 is met de buitenlucht ver-bonden door een van een vlotter 11 voorzien orgaan 12, dat dienst doet als luchtinvoer- en -afvoerorgaan tijdens het 15 door middel van niet-getekende middelen vullen van de kringloop 2.The circuit 2 is connected to the outside air by a member 12 provided with a float 11, which serves as an air inlet and outlet member during the filling of the circuit 2 by means (not shown).

In fig. 1 is de richting van de mediumstroming tijdens normaal bedrijf met pijlen aangeduid.In Fig. 1, the direction of medium flow during normal operation is indicated by arrows.

Onder het opslagvat 4 bevindt zich een 20 expansievat 13; dit is in hoofdzaak lager geplaatst dan het laagste punt van de zonne-energiecollector. Immers, zoals reeds is beschreven, is het in dit toepassingsvoorbeeld van belang, dat al het medium uit de zonne-energiecollector 1 onder invloed van de zwaartekracht naar het expansievat 13 25 kan bewegen. Dit is de reden, dat de pomp van het reeds genoemde, buiten bedrijf voor medium naar weerskanten doorlaatbare type is.Below the storage vessel 4 is an expansion vessel 13; this is placed substantially lower than the lowest point of the solar energy collector. After all, as has already been described, it is important in this application example that all the medium from the solar energy collector 1 can move under the influence of gravity to the expansion vessel 13. This is the reason that the pump is of the above-mentioned non-operating medium-permeable type.

Onder invloed van de in het medium door de pomp 10 opgewekte druk verplaatst het medium zich via de collector 1 omhoog. De inlaat 32 van de warmtewissel-helix 30 doet op deze wijze dienst als "overloop"; de in hoofdzaak U-vormige configuratie van deze warmtewisselaar 3 zal altijd geheel met medium gevuld zijn; de buis 14 aan de uitlaat van de warmtewisselaar doet op zijn beurt dienst als overloop en vult via een inlaat 15 van het expansievat 13 de expansie-35 ruimte; de expansieruimte is verder voorzien van een uitlaat 16, die in verbinding staat met de ingangsaansluiting van de pomp 10. Het expansievat 13 is voorzien van een aan de boven-kant in het vat uitmondende drukvereffeningsleiding 17.Under the influence of the pressure generated in the medium by the pump 10, the medium moves upwards via the collector 1. In this way, the inlet 32 of the heat exchange helix 30 serves as an "overflow"; the substantially U-shaped configuration of this heat exchanger 3 will always be completely filled with medium; the tube 14 at the outlet of the heat exchanger in turn serves as an overflow and fills the expansion space via an inlet 15 of the expansion vessel 13; the expansion space is further provided with an outlet 16, which communicates with the inlet connection of the pump 10. The expansion vessel 13 is provided with a pressure equalization line 17 opening at the top in the vessel.

81 02 7 9 8 4 * -6-81 02 7 9 8 4 * -6-

De gehele warmteaccumulator, bestaande uit het opslagvat 4 en het expansievat 13 is omgeven door een warmte-isolerende· mantel 31. Door deze mantel heen steken slechts de verschillende'leidingen uit.The entire heat accumulator, consisting of the storage vessel 4 and the expansion vessel 13, is surrounded by a heat-insulating jacket 31. Only the different pipes protrude through this jacket.

5 Het zal duidelijk zijn, dat de binnen het expansievat 13 beschikbare expansieruimte ten minste zodanig groot dient te zijn, dat hij de tijdens normaal bedrijf binnen de collector aanwezige hoeveelheid medium geheel kan opnemen.It will be clear that the expansion space available within the expansion vessel 13 must be at least such that it can completely absorb the amount of medium present within the collector during normal operation.

10 Met betrekking tot het in fig. 1 getoonde uitvoeringsvoorbeeld wordt opgemerkt, dat de uitlaat van de warmtewisselaar via een leiding 18 is verbonden met de inlaat van het expansievat 13.With regard to the exemplary embodiment shown in Fig. 1, it is noted that the outlet of the heat exchanger is connected via a pipe 18 to the inlet of the expansion vessel 13.

Fig. 2 toont een variant van de warmteaccumula-15 tor volgens de uitvinding, waarbij de uitlaat van de warmtewisselaar tevens de inlaat van het expansievat vormt. De uitgangszijde van de helixvormige warmtewisselaar vertoont , daartoe een buis 18, die zich vanaf de onderzijde van de \ helix eerst omhoog uitstrekt en vervolgens naar beneden 20 loopt, waar hij uitmondt in de expansieruimte van het expansievat 13. Het zal na de beschrijving van fig. 1 duidelijk zijn, dat de U-vormige configuratie in de buis 18 dient voor het steeds met medium gevuld houden van de warmtewisselaar 3. De aanwezigheid van de gehele buis 18 25 binnen de warmteaccumulator is zowel installatietechnisch als voor wat betreft de thermische isolatie voordelig.Fig. 2 shows a variant of the heat accumulator according to the invention, in which the outlet of the heat exchanger also forms the inlet of the expansion vessel. The outlet side of the helical heat exchanger has, for this purpose, a tube 18, which first extends upwards from the bottom of the helix and then runs downwards 20, where it opens into the expansion space of the expansion vessel 13. After the description of fig. 1. It should be understood that the U-shaped configuration in the tube 18 serves to keep the heat exchanger 3 always filled with medium. The presence of the entire tube 18 within the heat accumulator is advantageous both in terms of installation technology and in terms of thermal insulation. .

Fig. 3a toont een schematische weergave van een variant, volgens welke het expansievat, anders dan in 'het uitvoeringsvoorbeeld volgens de fig. 1 en 2, niet door 30 het medium in de kringloop 2 wordt doorstroomd, maar daarmee slechts via een aftakking 18 is verbonden. In deze mogelijke, maar minder gewenste uitvoeringsvorm kan het voorkomen, dat in de aanvoerleiding 19 gevormde luchtbellen de pomp 10 bereiken en de werking daarvan verstoren.Fig. 3a shows a schematic representation of a variant, according to which the expansion vessel, unlike in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, is not flowed through the medium in the circuit 2, but is connected thereto only via a branch 18. In this possible, but less desirable embodiment, air bubbles formed in the supply line 19 may reach the pump 10 and interfere with its operation.

35 Fig. 3b toont nog eens de in fig. 1 weergegeven opbouw, waarbij de.inlaatleiding 15 uitmondt in de expansieruimte, zodat in die leiding.eventueel aanwezige luchtbellen 8102798 -7- £ k naar de oppervlakte van de vloeistof zullen ontsnappen.FIG. 3b shows again the construction shown in FIG. 1, in which the inlet conduit 15 opens into the expansion space, so that any air bubbles 8102798 -7- k contained in that conduit will escape to the surface of the liquid.

De afvoer 16 Van het expansievat 13 sluit aan in de vloeistof in het expansievat, zodat geen gevaar bestaat, dat in de leiding 15 aanwez'ige ludhtbellen de leiding 16 bereiken.The drain 16 From the expansion vessel 13 connects to the liquid in the expansion vessel, so that there is no danger that air bubbles present in the line 15 reach the line 16.

5 Voor de duidelijkheid zijn aan de mond van de leiding 15 enkele luchtbellen weergegeven.For clarity, some air bubbles are shown at the mouth of the pipe 15.

In de voorgaande figuren zijn corresponderende elementen steeds met hetzelfde verwijzingsgetal aangeduid.In the preceding figures, corresponding elements are always indicated with the same reference number.

Fig. 4 toont een uitvoeringsvoorbeeld van 10 de warmteaccumulator met expansievat volgens de uitvinding.Fig. 4 shows an embodiment of the heat accumulator with expansion vessel according to the invention.

Hij bestaat nit een langwerpig opslagvat 20, aan de onder-zijde waarvan een expansievat 21 aansluitend is bevestigd. Hierbij vormt de bodem van het opslagvat tevens de boven-wand van het expansievat. Binnen het opslagvat 20 bevindt 15 zich een warmtewisselspiraal 22 met een inlaat 23 en een uitlaat 24. Het opslagvat 20 vertoont verder een inlaat 25 en een uitlaat 26, die corresponderen met de in de fig. 1 en 2 aangeduide inlaat 5 en uitlaat 6.It consists of an elongated storage vessel 20, at the bottom of which an expansion vessel 21 is subsequently attached. The bottom of the storage vessel also forms the top wall of the expansion vessel. Within the storage vessel 20 there is a heat exchange coil 22 with an inlet 23 and an outlet 24. The storage vessel 20 further has an inlet 25 and an outlet 26, which correspond to the inlet 5 and outlet 6 indicated in Figs. 1 and 2.

Het expansievat is voorzien van een inlaat 27 20 en een uitlaat 28. Verder bevindt zich in het expansievat een ontluchtingspijp 29, die aan de onderzijde buiten het _ vat uitmondt en aan de bovenzijde zich uitstrekt tot nabij de bodem 30 van het opslagvat 20. Deze bodem verloopt enigszins bol; aangezien de pijp 29 aan de bovenkant in 25 de expansieruimte moet uitmonden, is de pijp enigszins aan de zijkant .geplaatst.The expansion vessel is provided with an inlet 27 and an outlet 28. In addition, there is a vent pipe 29 in the expansion vessel, which opens out from the bottom of the vessel and extends at the top close to the bottom 30 of the storage vessel 20. This bottom is slightly convex; since the pipe 29 has to open into the expansion space at the top, the pipe is placed somewhat to the side.

Fig. 5 toonteen schematische weergave van een zonne-energiesysteem volgens de uitvinding. In afwijking van de hiervoor heschreven uitvoeringsvoorbeelden is de 30 warmtewisselaar 3 voorzien van een uitlaataansluiting 33, die via een leiding 34 met de expansieruimte 13 in open verbinding staat. De leiding 34 is omlaag gericht en vertoont nabij zijn hoogste punt binnen het expansievat 13 een aantal perforaties 35. Via deze perforaties 35 staat de met gas, 35 bijvoorbeeld stikstof, gevulde ruimte 36 boven het vloeistof-niveau 37 met de uitlaataansluiting 33 in verbinding. Hier-mee vindt een uitstekende onderdrukking van geluidproduktie 81 02 7 9 8 -8- < * door daltransport in de vloeistof plaats.Fig. 5 shows a schematic representation of a solar energy system according to the invention. Contrary to the above-described exemplary embodiments, the heat exchanger 3 is provided with an outlet connection 33, which is in open communication with the expansion space 13 via a pipe 34. The conduit 34 is directed downwards and has a number of perforations 35 near its highest point within the expansion vessel 13. Via these perforations 35 the space 36 filled with gas, for example nitrogen, above the liquid level 37 communicates with the outlet connection 33. This provides an excellent suppression of noise production 81 02 7 9 8-8 by trough transport in the liquid.

In het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld is de pomp 10 aan het expansievat 13 aangebracht terwille van een compacte opbouw.In the present exemplary embodiment, the pump 10 is arranged on the expansion vessel 13 for the purpose of a compact construction.

5 Aan de van de uitlaataansluiting 33 afgewende zijde van de warmtewisselaar 3 bevindt zich een inlaat-aansluiting 38. De aansluitingen 33 en 38 zijn eventueel via extra leidingen 39, 40, zoals nog nader zal worden be-sproken, via aansluitingen, respectievelijk 41, 42, ver-10 bonden met een leiding 43, waarin zich zoals in fig. 7 meer in detail is weergegeven een flensplaat 44 met een nauwe opening 45 bevindt. Aan het einde van de leiding 43 is een flens 46 gevormd. De flensplaat 44 ligt tussen de flens 46 en het betreffende einde van de leiding 43. Dit einde 15 is van schroefdraad voorzien. Een wartelmoer 47 verzorgt de koppeling tussen de verschillende elementen, waarbij de afdichting is verzekerd door een afdichtring 48.5 On the side of the heat exchanger 3 facing away from the outlet connection 33 there is an inlet connection 38. The connections 33 and 38 are optionally via additional lines 39, 40, as will be discussed in more detail, via connections, respectively 41, 42, connected to a conduit 43, in which, as shown in more detail in FIG. 7, there is a flange plate 44 with a narrow opening 45. A flange 46 is formed at the end of the conduit 43. The flange plate 44 lies between the flange 46 and the respective end of the pipe 43. This end 15 is threaded. A union nut 47 provides the coupling between the different elements, the sealing being ensured by a sealing ring 48.

Het leidingdeel van de leiding 43 tussen de * flensplaat 44 en de aansluiting 42 vertoont een T-stuk 49, 20 waarmee een van een instelbaar ventiel 50 voorzien leidingdeel 51 is verbonden. Dit leidingdeel 51 is via een aansluiting 52 verbonden met de uitgang 53 van de zonne-ener-giecollector 1.The pipe part of the pipe 43 between the flange plate 44 and the connection 42 has a T-piece 49, 20 to which a pipe part 51 provided with an adjustable valve 50 is connected. This pipe section 51 is connected via a connection 52 to the output 53 of the solar energy collector 1.

Zoals met streep-stippellijnen is weergegeven, 25 kunnen de omkaderde. elementen als een geintegreerde een-heid zijn uitgevoerd.As shown by dashed-dotted lines, the boxed frames may be. elements are designed as an integrated unit.

De extra leidingen 39 en 40 dienen te worden aangepast aan.het hoogteverschil tussen de geinstalleerde zonne-energiecollector 1 en de warmte-accumulator met het 30 expansievat.The additional pipes 39 and 40 must be adapted to the height difference between the installed solar energy collector 1 and the heat accumulator with the expansion vessel.

Opgemerkt wordt, dat voor de gewenste beveiligingsfunctie de zonne-energiecollector 1 zich altijd boven het vloeistofniveau van het expansievat in geheel gevulde toestand dient te bevinden. De laagst bruik-35 bare positie van de zonne-energiecollector 1 is met het verwijzingsgetal 1' met onderbroken lijnen aangeduid.It is noted that for the desired protection function the solar energy collector 1 must always be above the liquid level of the expansion vessel in the fully filled state. The lowest usable position of the solar energy collector 1 is indicated by the dashed reference numeral 1 '.

Met het opslagvat 20 is een afsluitbare af- 81 02 7 9 8 * Λ Λ -9- tap 54 verbonden; met het expansievat 13 is een afsluit-bare aftap 55 verbonden.A closable drain 54 is connected to the storage vessel 20; a closable drain 55 is connected to the expansion vessel 13.

De ruimte 36 kan via de afsluitbare aftap 55 met een niet-corrosief gas, bijvoorbeeld stikstof, 5 gevuld zijn.The space 36 can be filled with a non-corrosive gas, for example nitrogen, via the closable drain 55.

De uitvinding is niet tot de beschreven uitvoeringsvoorbeelden beperkt. Diverse wijzigingen in de onderdelen en in hun onderlinge samenhang kunnen worden aangebracht zonder dat daardoor het kader van de uitvinding 10 wordt overschreden.The invention is not limited to the described exemplary embodiments. Various changes in the parts and in their mutual relationship can be made without thereby exceeding the scope of the invention.

4 81 02 79 84 81 02 79 8

Claims (8)

1. Warmteaccumulator, omvattende een opslag-vat met een inlaat en een uitlaat, in welk opslagvat zich een warmtewisselaar met een inlaat en een uitlaat bevindt, met he't' kenmerk, dat aan het genoemde dpslagvat een expansie- 5 vat is aangebracht/ zodanig, dat het opslagvat en het expan-sievat te zamen een geintegreerde eenheid vormen.1. Heat accumulator, comprising a storage vessel with an inlet and an outlet, in which storage vessel there is a heat exchanger with an inlet and an outlet, characterized in that an expansion vessel is arranged on said storage vessel. such that the storage vessel and the expansion vessel together form an integrated unit. 2. Warmteaccumulator volgens conclusie 1, met' het kenmerk-, dat de bodem van het opslagvat tevens de bovenwand van het expansievat vormt.2. Heat accumulator according to claim 1, characterized in that the bottom of the storage vessel also forms the top wall of the expansion vessel. 3. Warmteaccumulator volgens conclusie 1 of 2» met he't kenmerk, dat het expansievat voorzien is van een inlaat en een uitlaat.3. Heat accumulator according to claim 1 or 2, characterized in that the expansion vessel is provided with an inlet and an outlet. 4. Warmteaccumulator volgens conclusie 3/ met het kenmerk, dat de uitlaat van de warmtewisselaar tevens 15 de inlaat van het expansievat is.4. Heat accumulator according to claim 3, characterized in that the outlet of the heat exchanger is also the inlet of the expansion vessel. 5. Warmteaccumulator volgens §6n der voor-gaande conclus ies, met' het keniiterk, dat de inlaat van het expansievat bestaat uit een omlaaggerichte, nabij zijn hoog-ste punt binnen het expansievat geperforeerde leiding.5. Heat accumulator according to any of the preceding claims, characterized in that the inlet of the expansion vessel consists of a downwardly perforated conduit near its highest point within the expansion vessel. 6. Warmteaccumulator volgens £en der voor- gaande conclusies, waarbij de inlaat en de uitlaat van de warmtewisselaar zich. aan de bovenzijde daarvan bevinden, met het kenmerk, dat de genoemde inlaat en uitlaat met elkaar zijn verbonden door een leiding met althans ten dele een 25 geringe doortocht.A heat accumulator according to any one of the preceding claims, wherein the inlet and outlet of the heat exchanger are located. at the top thereof, characterized in that the said inlet and outlet are connected to each other by a conduit with at least partly a small passage. 7. Zonne-energiesysteem met tenminste £en door warmtetransportmedium doorstroombare zonne-energie-collector, geken'merkt door een warmteaccumulator volgens e£n der voorgaande conclusies, waarbij de uitlaat van de 30 tenminste ene collector met de inlaat van de warmtewisselaar en de inlaat van de tenminste ene collector,^ eventueel via het expansievat, met de uitlaat van de warmtewisselaar verbonden is. 81 02 7 9 8 * m:· » -11-7. Solar energy system with at least one solar collector which can be flowed through heat transport medium, characterized by a heat accumulator according to any one of the preceding claims, wherein the outlet of the at least one collector with the inlet of the heat exchanger and the inlet of the at least one collector, possibly via the expansion vessel, is connected to the outlet of the heat exchanger. 81 02 7 9 8 * m: · »-11- 8. Zonne-energiesysteem volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het systeem geheel gesloten of. afsluit-baar is en dat de niet door warmtetransportmedium bezette ruimte is gevuld met niet-corrosief gas. 81 02 79 8Solar energy system according to claim 7, characterized in that the system is completely closed or. lockable and that the space not occupied by heat transfer medium is filled with non-corrosive gas. 81 02 79 8
NL8102798A 1981-06-10 1981-06-10 Heat-storage unit with heat exchanger - has expansion vessel forming integral part of storage vessel NL8102798A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8102798A NL8102798A (en) 1981-06-10 1981-06-10 Heat-storage unit with heat exchanger - has expansion vessel forming integral part of storage vessel

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8102798A NL8102798A (en) 1981-06-10 1981-06-10 Heat-storage unit with heat exchanger - has expansion vessel forming integral part of storage vessel
NL8102798 1981-06-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8102798A true NL8102798A (en) 1983-01-03

Family

ID=19837614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8102798A NL8102798A (en) 1981-06-10 1981-06-10 Heat-storage unit with heat exchanger - has expansion vessel forming integral part of storage vessel

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL8102798A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0616174A1 (en) * 1993-03-17 1994-09-21 Agpo B.V. A device for storing solar energy
NL1014093C2 (en) * 2000-01-17 2001-07-18 Zonne En Nederland B V Heat exchanger and filling part to be used therewith.
WO2005059445A1 (en) * 2003-12-12 2005-06-30 Vögelin Gmbh Solar installation
WO2010030758A2 (en) * 2008-09-11 2010-03-18 A.O. Smith Corporation Pressurized solar water heater
BE1021336B1 (en) * 2014-08-11 2015-11-03 Izen Energy Systems Nv IMPROVED STORAGE CONTAINER FOR A SOLAR BOILER SYSTEM

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0616174A1 (en) * 1993-03-17 1994-09-21 Agpo B.V. A device for storing solar energy
NL1014093C2 (en) * 2000-01-17 2001-07-18 Zonne En Nederland B V Heat exchanger and filling part to be used therewith.
EP1132689A1 (en) * 2000-01-17 2001-09-12 Zonne-Energie Nederland B.V. Heat exchanger and filling part therewith
WO2005059445A1 (en) * 2003-12-12 2005-06-30 Vögelin Gmbh Solar installation
WO2010030758A2 (en) * 2008-09-11 2010-03-18 A.O. Smith Corporation Pressurized solar water heater
WO2010030758A3 (en) * 2008-09-11 2013-01-24 A.O. Smith Corporation Pressurized solar water heater
BE1021336B1 (en) * 2014-08-11 2015-11-03 Izen Energy Systems Nv IMPROVED STORAGE CONTAINER FOR A SOLAR BOILER SYSTEM

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4282857A (en) Solar energy collector assembly
US4319561A (en) Solar energy collector assembly
US4397152A (en) Solar furnace
US5462047A (en) Solar water-heater with integrated storage
CA1117389A (en) Apparatus for collecting and transporting heat energy
EP0616174B1 (en) A device for storing solar energy
NL8102798A (en) Heat-storage unit with heat exchanger - has expansion vessel forming integral part of storage vessel
GB2041174A (en) Valve for a thermosyphon solar heating system
US4336792A (en) Solar heating freeze protection system
US4167934A (en) Method and apparatus for inhibiting absorption of solar energy
EP1288605B1 (en) Thermosiphon heat storage apparatus
LT5763B (en) A modular collector
US3298431A (en) Heat transfer system
JPH0384359A (en) Hot water supplying device
JPH09178376A (en) Loop type heat transporting system
US4428362A (en) Solar heating system
JP2701359B2 (en) Multi-tank connection type liquid storage tank inter-tank connection device
KR200315947Y1 (en) Solar heating system
SU1548617A1 (en) Solar-energy heat sypply system
KR20040074360A (en) Solar heating system
JPS6130071Y2 (en)
Tsai et al. Simulation of a small solar storage tank and its operation strategy
BE1021336B1 (en) IMPROVED STORAGE CONTAINER FOR A SOLAR BOILER SYSTEM
JPH07103576A (en) Water heating device
SU966445A1 (en) Hot water supply solar system

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed