NL8303984A

NL8303984A - Thermo-syphon zonne-energiesysteem.

Info

Publication number: NL8303984A
Application number: NL8303984A
Authority: NL
Original assignee: En Besparende Systemen B V
Priority date: 1983-11-18
Filing date: 1983-11-18
Publication date: 1985-06-17

Description

* »· t * * X Sch/JS/EBS 1

Thermo-Syphon zonne-energiesysteem.

De uitvinding heeft betrekking op een zonne-energiesysteem, omvattende een vioeistofkringloop, waarin een zonne-warmtecollector en een warmteopslagvat zijn opgenomen.

Van een dergelijk bekend systeem zijn de toevoerleiding 5 van de collector naar het opslagvat en de retourleiding vanaf het opslagvat naar de collector aan respectievelijk de bovenzijde en de onderzijde van het warmteopslagvat daaraan aangesloten. Als gevolg van deze opbouw dienen de beide genoemde leidingen via afzonderlijke koppelingen met het warmteopslag 10 te worden gekoppeld, hetgeen tijdrovend is, installatiepro-blemen met zich kan meebrengen en bovendien de relatief hoge kosten van appendages met zich meebrengt.

Verder dient ofwel de toevoerleiding ofwel de retourleiding, ofwel dienen beide leidingen zich buiten het vat over 15 een deel van de hoogte daarvan uit te strekken, hetgeen warmteverliezen met zich meebrengt.

De uitvinding beoogt, een zonne-energiesysteem zodanig uit te voeren, dat het relatief goedkoop kan worden vervaardigd, de installatie eenvoudig en daardoor goedkoop kan 20 plaatsvinden en warmteverlies als gevolg van relatief lange vrije leidingen te voorkomen.

Ter bereiking van deze doelstellingen verschaft de uitvinding in het algemeen een zonne-energiesysteem van het in de aanhef vermelde type, dat de bijzonderheid vertoont dat de 25 toevoerleiding van de collector naar het opslagvat en de retourleiding vanaf het warmteopslagvat naar de collector door één en dezelfde doorvoeropening in de wand van het warmteopslagvat zijn heen gevoerd.

Teneinde het warmteverlies zoveel mogelijk te voorkomen, 30 kan met voordeel gebruik worden gemaakt van een variant waarin de doorvoeropening zich aan de onderzijde van het warmteopslagvat bevindt. Ter toelichting moge dienen, dat bij een natuurlijke temperatuurverdeling in het warmteopslagvat, dat wil zeggen in gestratificeerde omstandigheden, het onderste 8303984 -2-

KM I

- «C

deel van het vat relatief koud is. Het zal duidelijk zijn, dat daardoor warmteverliezen beperkt blijven ten opzichte van het geval, waarin de doorvoeropening zich aan de bovenzijde, de warme kant, van het warmteopslagvat bevindt.

5 in een zeer eenvoudige en praktische variant bevindt ter plaatse van de doorvoeropening door de wand van het warmteopslagvat de toevoerleiding zich binnen de retourleiding en is de toevoerleiding tenminste in het zich in de retourleiding uitstrekkende deel warmte-isolerend uitgevoerd.

10 Verder kan gebruik worden gemaakt van een uitvoering waarin ter verkrijging van een thermosifon-werking in de kringloop het warmteopslagvat hoger is geplaatst dan de collector en de toevoerleiding op een hogere plaats in het warmteopslagvat uitmondt dan de retourleiding, 15 Bij voorkeur mondt de toevoerleiding op ongeveer twee derde van de hoogte van het warmteopslagvat daarin uit.

In een systeem, in het warmteopslagvat waarvan een warmtewisselaar is geplaatst, strekt bij voorkeur de warmtewisselaar zich over in hoofdzaak de gehele hoogte van het warmte-20 opslagvat uit. Op deze wijze wordt verzekerd, dat in het warmteopslagvat een zo goed mogelijke gelaagdheid of stratificatie blijft bestaan, die de opbrengst van het systeem bevordert. In dit verband wordt de aandacht erop gevestigd, dat een goede gelaagdheid slechts is verzekerd met een niet al te 25 grote volumestroom van het warmtetransportmedium door de vloeistofkringloop.

De uitvinding strekt zich verder uit tot een aansluit-stuk, dat speciaal is bestemd en ingericht ten gebruike in de kringloop van een zonne-energiesysteem volgens de uitvinding. 30 Dit aansluitstuk is gekenmerkt door een buitenbuis met aan-sluiteinde voor de verbinding met het opslagvat, een aan de buitenbuis aangebracht aansluiteinde voor de retourleiding en middelen voor het fixeren van de buitenbuis heen gevoerde toevoerleiding in die buitenbuis.

35 Zoals boven reeds is opgemerkt, kan met voordeel dit aansluitstuk zodanig zijn uitgevoerd, dat de toevoerleiding zich binnen de retourleiding bevindt en de toevoerleiding zich in het zich in de retourleiding uitstrekkende deel 8303984

I

-3- i warmte-isolerend is uitgevoerd. Bijvoorbeeld geheel uit warmte-isolerend materiaal bestaat. Door een dergelijke uitvoering wordt de warmte-afgifte van het relatief warmte medium in de toevoerleiding van de collector naar het opslagvat 5 en het relatief koude medium in de retourleiding vanaf het warmteopslagvat naar de collector beperkt.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van een tekening van een willekeurig uitvoeringsvoorbeeld. In de tekening tonen: 10 fig.1 een schematische weergave van een thermo-Syphon zonne-energiesysteem volgens de uitvinding? en fig.2 een aansluitstuk, zijnde het detail II in fig.1.

Fig.1 toont een zonne-energiesysteem 1 met een zonne-warmtecollector 2 en een warmteopslagvat 3.

15 Het bovenste, aan de zon bloot te stellen deel 4 van de zonnewarmtecollector 2 mondt met zijn bovenste uiteinde uit in een toevoerleiding 5, die via een aansluitstuk 6 is verbonden met een daaraan aansluitende toevoerleiding 7 van warmte-isolerend materiaal, die op ongeveer twee-derde van de 20 hoogte van het warmteopslagvat 3 daarin uitmondt.

Het onderste uiteinde van de zonnewarmtecollector 2 is aangesloten op een retourleiding 8, die via het aansluitstuk 6 in verbinding staat met het warmteopslagvat 3.

In het warmteopslagvat 3 is een zich over nagenoeg de 25 gehele hoogte van het vat 3 uitstrekkende warmtewisselaar 9 geplaatst. Deze omvat een toevoeraansluiting 10 en een af-voeraansluiting 11. Deze aansluitingen 10 en 11 dienen voor aansluiting aan een circuit voor gebruiksmedium.

Aan de bovenzijde van het warmteopslagvat 3 bevindt zich 30 verder een ontluchtingsventiel 12.

Fig.2 toont het aansluitstuk 6 meer in detail. Het omvat een buitenbuis 13 met een aansluiteinde 14, dat door een afdichting 15 afdichtend samenwerkt met de toevoerleiding 5, die kan worden gekoppeld met de in het vat 3 aanwezige toe-35 voerleiding 7, waarbij de buitenbuis 13 verder een aansluiteinde 16 vertoont voor de retourleiding 8, welke retourleiding 8 door middel van een afdichtring 17 afdichtend met het aansluiteinde 16 samenwerkt.

8303984 ' / -4-

Zoals fig.2 toont, is de buitenbuis 13 door middel van een afdichtring 18 afdichtend gekoppeld met een koppelbuis-deel 19 voor koppeling van de buitenbuis 13, en de daardoor gedragen aansluiteinden 14 en 16, met een aansluiteinde 20 5 voor verbinding met het warmteopslagvat 3, zoals in minder detail in fig.1 is weergegeven.

De buitenbuis 13, het koppel-buisdeel 19 en het aansluiteinde 20 begrenzen een ruimte, waarbinnen zich de toe-voerleiding 7 bevindt. Pijlen 21 tonen, hoe van het warmteop-10 slagvat 3 afkomstig, afgekoeld medium vanuit het warmteopslagvat 3, via het aansluiteinde 20 het koppel-buisdeel 19, de buitenbuis 13 en het aansluiteinde 16, kan worden toegevoerd aan de retourleiding 8. Pijlen 22 geven de richting aan, waarin het van de zonnewarmtecollector 2 afkomstige, 15 opgewarmde medium via de toevoerleiding 5 en de toevoerlei-ding 7 wordt toegevoerd aan het warmteopslagvat 3.

8303984

Claims

1. Zonne-energiesysteem, omvattende een vloeistofkring-loop, waarin een zonnewarmtecollector en een warmteopslagvat zijn opgenomen, met het kenmerk, dat de toevoerleiding van de collector naar het opslagvat en de retourleiding vanaf het 5 warmteopslagvat naar de collector door één en dezelfde door-voeropening in de wand van het warmteopslagvat zijn heen gevoerd.

2. Zonne-energiesysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de doorvoeropening zich aan de onderzijde van 10 het warmteopslagvat bevindt.

3. Zonne-energiesysteem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat ter plaatse van de doorvoeropening door de wand van het warmteopslagvat de toevoerleiding zich binnen de retourleiding bevindt en de toevoerleiding tenminste in het 15 zich in de retourleiding uitstrekkende deel warmte-isolerend is uitgevoerd.

4. Zonne-energiesysteem volgens conclusie 1,2 of 3, met het kenmerk, dat ter verkrijging van een thermosifon-werking in de kringloop het warmteopslagvat hoger is geplaatst dan de 20 collector en de toevoerleiding op een hogere plaats in het warmteopslagvat uitmondt dan de retourleiding.

5. Zonne-energiesysteem volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de toevoerleiding op ongeveer tweederde van de hoogte van het warmteopslagvat daarin uit- 25 mondt.

6. Zonne-energiesysteem volgens één der voorgaande conclusies, in het warmteopslagvat waarvan een warmtewisselaar is geplaatst, met het kenmerk, dat de warmtewisselaar zich over in hoofdzaak de gehele hoogte van het warmteopslagvat 30 uitstrekt.

7. Aansluitstuk ten gebruike in de kringloop van een zonne-energiesysteem volgens één der voorgaande conclusies, gekenmerkt door een buitenbuis met aansluiteinde voor de verbinding met het opslagvat, een aan de buitenbuis aangebracht 35 aansluiteinde voor de retourleiding en middelen voor het fixeren van de buitenbuis heen gevoerde toevoerleiding in die buitenbuis. 83 03 98 4